"Gleiches löst sich in Gleichem" - zwei Beispiele aus der Chemie

Gleiches löst sich in Gleichem - das Grundprinzip verstehen

• "Similia similibus solvuntur", zu Deutsch "Gleiches löst sich in Gleichem" oder etwas weniger streng "Ähnliches löst sich in Ähnlichem", ist eines der Grundprinzipien in der Chemie, wenn es um Lösungen geht.
• Bei diesem Prinzip werden polare Lösemittel wie zum Beispiel Wasser und unpolare oder wenig polare Lösemittel wie zum Beispiel Paraffine oder Öle und Fette unterschieden.
• Ein Lösemittel ist polar, wenn es (große Mengen) Moleküle enthält, die Ladungsschwerpunkte haben, sprich: Die Bindungselektronen halten sich vorzugsweise im Bereich eines der atomaren Bestandteile auf. Aber auch Lösemittel mit größeren Mengen an (geladenen) Teilchen, also Ionen, sind polar.
• So weist beispielsweise das Wassermolekül polare Eigenschaften auf, denn die beiden Bindungselektronen des H₂O-Moleküls befinden sich faktisch beim Sauerstoff. Diese Eigenschaft wird auch Dipolcharakter des Wassers genannt.

Wasser als polares Lösungsmittel

• Stoffe, deren Moleküle ebenfalls polare Eigenschaften besitzen, lösen sich in der Regel in dem polaren Lösungsmittel "Wasser".
• Dies gilt vor allem für Salze, die als Ionenbindung vorliegen und sich vollständig in Wasser auflösen, sprich: Die Bindung wird durch Wechselwirkung mit den Wassermolekülen aufgelöst.
• Dabei wird das (positiv geladene) Kation des Salzes (beim Kochsalz NaCl ist dies Na⁺) aus dem Ionengitter herausgelöst und umgibt sich mit Wasserdipolen, die mit ihrem negativen Pol zum Kation gerichtet sind.
• Das (negativ geladene) Anion des Salzes (im Beispiel Cl^-) wird ebenfalls aus dem Gitter herausgelöst und umgibt sich mit den jeweils positiven Polen der Wassermoleküle.
• Dieser Lösungsvorgang wird Hydratation von Ionen beim Lösen eines Salzkristalls genannt. Die Wassermoleküle bilden die sog. Hydrathülle.
• Die wässrige Salzlösung zeigt übrigens teilweise drastisch andere physikalische Eigenschaften wie das ursprüngliche Lösungsmittel "Wasser". Vor allem ist der Lösungsvorgang mit einem Energieumsatz verbunden, meist erwärmt sich die Lösung. Besonders drastisch zeigt sich dieser Vorgang beim "Lösen" von Salz- oder Schwefelsäure in Wasser (Erinnerung: erst das Wasser, dann die Säure).

Unpolare Lösungsmittel - das Gegenstück zu Wasser

• Lösungsmittel sind - wie oben bereits beschrieben - dann unpolar, wenn deren Moleküle keine Teilladungen aufweisen (oder diese sich durch die spezielle Geometrie des Moleküls aufheben).
• Gängige Beispiele sind viele organische Stoffe wie Fette und Öle, aber auch Benzin, dessen Hexan-Molekül, das als lang gestrecktes organisches Molekül unpolar ist.
• Unpolare Lösungsmittel wie zum Beispiel auch Tetrachlormethan (CCl₄) vermögen daher Salze und andere polare Stoffe nicht zu lösen.
• Nach der Grundregel "Gleiches löst sich in Gleichem" lösen sich jedoch Stoffe mit weitgehend unpolaren Molekülen wie Fette oder Öle in Lösungsmitteln wie Benzin. Hierauf beruht übrigens auch das Prinzip des Fleckenwassers bzw. die alte Hausfrauenregel, Ölflecken in Kleidung mit Waschbenzin zu Leibe zu rücken.