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RE: #007 - Wasser und seine Eigenschaften
Ok, vielleicht kommt es ja noch, aber falls nicht:
Kannst Du kurz erklären warum die beiden Wasser Atome den Winkel einnehmen?
Und die Dissoziation von Salz in Wasser wird vermutlich geschehen weil sie energetisch günstiger ist, gibt es für die freiwerdene Energie eine schnelle Erklärung?
Ach ja... es ist sehr gut, dass Du die Dissoziation noch einmal thematisierst. Im nächsten Video habe ich überlegt, es noch einmal aufzugreifen (Säuren und Laugen dissoziieren ja auch in Wasser) und wenn das noch nicht so klar war, kann ich darauf etwas mehr eingehen. Also kurz: Danke für das Feedback! :D
Ja, der Winkel wird tatsächlich besser erklärt, sobald es um das Orbitalmodell geht. Ich wollte an der Stelle nicht schon wieder, wie in den letzten Videos, darauf verweisen.
Die Dissotiation hingegen wird erklärt. Die ungleichen Ladungen der Ionen bzw. des Dipols Wasser ziehen sich an. Der Sauerstoff-Teil des Wassers zieht Kationen, der Wasserstoff-Teil Anionen an. Auf zwei Bildern im Video ist das zu sehen. Leider konnte ich keine freie Animation dazu finden und das beste Programm für solche Sachen, nämlich After Effects, habe ich leider nicht. :-(
Okay, Blender würde auch gehen, aber der Aufwand wäre für mich hier riesig. ;)
Ja, die "Umhüllung" der Kationen und Anionen ist grafisch gut dargestellt!
Meine Frage kommt daher, dass soweit ich es verstehe sowohl Wasser als auch NaCl alleine stabil (aka faul) sind, und damit muss es doch einen Vorteil geben sich anders auszurichten, oder? Ich kenne NaCl und H2O nicht so im Detail, sind die Ladungen ggf. nicht ausgeglichen? Oder anders formuliert welchen Vorteil hat Na+ sich anstatt mit dem Cl- mit den negativen Seiten des Wassers zusammen zu tun?
Ich werfe mal zwei Begriffe in den Raum: Dissoziationsgrad und Löslichkeit. Nicht alle Stoffe, die sich in Wasser lösen, lösen sich vollständig. Mein Lieblingsbeispiel ist hier Silberchlorid (AgCl), das sich kaum löst. Säuren beispielsweise werden grob in starke und schwache Säuren unterteilt. Die "Stärke" hängt vom Dissoziationsgrad ab. Im Wasser-Video (11:42min) wird das bei Säuren kurz gezeigt. Man sieht hier beispielsweise, dass bei mehrprotonigen Säuren (wie Schwefelsäure - H2SO4) in der ersten Stufe (nur die wird im Bild gezeigt) erst einmal ein Proton abgegeben wird.
H2SO4 -> H+ + HSO4-
Bei starken Säuren läuft diese Dissoziation zu fast 100% ab, bei schwächeren Säuren geht das immer weiter runter.
Nun zum "warum". Vereinfacht gesagt geht es um Bindungskräfte. Je besser die Löslichkeit im Wasser, umso schwächer die Bindung. NaCl ist, im Vergleich zu AgCl, relativ schwach. Diese Kraft wird von den Wasser-Dipolen überwunden. Bildlich kann man sich das wie unterschiedliche Magnete vorstellen. Wenn Du zwei schwache Magnete hast, kannst Du diese leichter trennen als zwei starke Magnete.
Irgendwann ist aber auch jede Lösung gesättigt (das Thema kommt später noch). Das heißt: Man kann nicht unendlich viel Salz in Wasser lösen.
Btw: Bei der Verdünnung von Schwefelsäure merkt man dann auch, wie viel Energie da freiwerden kann. Bei Schwefelsäure ist das extrem gefährlich. Wenn man zu schnell verdünnt, kocht und spritzt es sehr stark. Man nennt das eine exotherme Reaktion. Es gibt aber auch endotherme Reaktion. Hier kühlt es ab bzw. wird auch Wärme aus der Umgebung abgezogen.
Mehr dazu hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Endotherme_Reaktion