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Warum löst sich Zucker in Wasser? - So erklären Sie es in Chemie

Die Frage, warum sich Zucker in Wasser auflöst, ist nicht schwer zu erklären, wenn Sie sich zunächst anschauen, was Zucker und Wasser eigentlich chemisch gesehen sind. Außerdem müssen Sie die Art der Lösung erwähnen.

Zucker löst sich wegen der Dipole in Wasser.
Zucker löst sich wegen der Dipole in Wasser.

Was Zucker und Wasser sind

Betrachten Sie zunächst die Moleküle beider Stoffe, um zu erkennen, warum Zucker sich in Wasser löst.

  • Wasser hat die Formel H2O. Ganz wichtig ist in dem Zusammenhang die Anordnung der H- und der O-Atome im Wasser. Wären diese in einer Linie, also H-O-H, angeordnet, würde Wasser vermutlich kein gutes Lösungsmittel sein. Die Wasserstoffatome stehen in einem Winkel von 104,5°, so sind die Moleküle also Dipole.
  • Schauen Sie sich nun an, was Zucker ist. Üblicher Haushaltszucker liegt immer in kristalliner Form vor. Egal, wie fein der Zucker gemahlen ist (z. B. Puderzucker) oder wie groß die Kristalle sind (z. B. Kandis), Zucker ist immer ein Kristall.
  • Die Summenformel von Saccharose ist C12H22O11. Unabhängig von der konkreten Anordnung im Molekül deutet das darauf hin, dass Zucker ein Molekül aus Kohlenstoffatomen und Wasser ist. Genauere Untersuchungen zeigen, dass die Zuckermoleküle eine ganze Anzahl von OH-Gruppen aufweisen. Diese Gruppen haben eine negative Ladung, die entsprechende andere Gruppe aus den Molekülen muss also positiv geladen sein, weil Zucker insgesamt keine Ladung aufweist.
  • Die spezielle Anordnung dieser OH-Gruppen führt dazu, dass die Zuckermoleküle sich zu einem Kristallgitter zusammenfügen. Auch wenn das einzelne Zuckermolekül recht groß ist, sehen Sie es mit dem bloßen Auge nicht. Sie sehen aber die größere Menge der Moleküle, die sich zu einem Kristall zusammenfügen.

Warum Zucker sich in H2O löst

  • Der Zucker sitzt im Kristallgitter aufgrund seiner jeweiligen Dipole, das heißt, eine negative Stelle des Zuckermoleküls bindet sich elektrisch an eine positive eines anderen Zuckermoleküls (siehe Skizze). Das ist das, was Sie als Zucker sehen, die Kristalle, nicht die Moleküle.
  • Geben Sie diese Kristalle in Wasser, dann drängen sich die frei beweglichen Dipole des Wassers zwischen diese Kristalle. Sie schieben also die Kristalle auseinander, die Zuckermoleküle bewegen sich frei im Wasser.

Anders als bei einer Lösung von Kochsalz in Wasser, bei der sich auch das Molekül zerlegt und Natrium- und Chlorionen entstehen, verändern sich die Zuckermoleküle selber nicht, wenn sich Zucker in Wasser löst. Nur das Kristall wird aufgebrochen. Es handelt sich also um eine rein mechanische physikalische Verteilung der Moleküle, was Sie unbedingt erwähnen müssen.

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