Hydrophil und lipophil: Was löst sich worin?
Hydrophile Teile mögen Wasser, lipophile Teile mögen Fett und Öl. Alkoholmoleküle haben beides. Das Verhältnis entscheidet über die Löslichkeit.
Das lernst du heute
- Ich kann die Begriffe hydrophil und lipophil erklären.
- Ich kann einen Alkohol in einen hydrophilen und einen lipophilen Teil zerlegen.
- Ich kann die Löslichkeit nach Kettenlänge vorhersagen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Die Hydroxygruppe als funktionelle Gruppe, Polar oder unpolar?
Öl und Wasser mischen sich nicht. Ethanol mischt sich mit Wasser. Wie kommt das? Die Regel lautet: Gleiches löst sich in Gleichem. Polare Stoffe lösen sich in polaren Lösungsmitteln, unpolare in unpolaren. Ein Teil eines Moleküls heißt hydrophil („wasserliebend“), wenn er polar ist und mit Wasser Wasserstoffbrücken bilden kann. Ein Teil heißt lipophil („fettliebend“), wenn er unpolar ist und sich in Fett oder Öl wohlfühlt. Ein Alkoholmolekül hat beides. Die OH-Gruppe ist hydrophil. Der Alkylrest ist lipophil. Bei kurzen Alkanolen überwiegt die OH-Gruppe. Sie mischen sich mit Wasser. Je länger der Alkylrest wird, desto stärker überwiegt der lipophile Teil. Die Löslichkeit in Wasser sinkt. Ein einfacher Versuch: Man gibt Öl und gefärbtes Wasser in ein Glas und schüttelt. Die Flüssigkeiten trennen sich wieder. Gibt man Ethanol hinzu, mischt es sich mit dem Wasser. Solche Versuche macht die Lehrkraft im Fachraum.
| Alkanol | Alkylrest | Löslichkeit in Wasser |
|---|---|---|
| Methanol | 1 C | mischbar in jedem Verhältnis |
| Ethanol | 2 C | mischbar in jedem Verhältnis |
| Propan-1-ol | 3 C | mischbar in jedem Verhältnis |
| Butan-1-ol | 4 C | nur begrenzt löslich |
| Pentan-1-ol | 5 C | nur begrenzt löslich |
| Hexan-1-ol | 6 C | kaum löslich |
Ein Molekül in zwei Teile zerlegen
- Gegeben: Butan-1-ol, C₄H₉–OH.
- Lipophiler Teil: C₄H₉, ein unpolarer Rest aus 4 C-Atomen.
- Hydrophiler Teil: –OH, polar.
- Der lipophile Teil ist groß, darum löst sich Butan-1-ol nur begrenzt in Wasser.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Hydrophil: mag Wasser.
Lipophil: mag Fett und Öl.
Alkohole haben beides.
Ein Beispiel
In Wasser löst sich Zucker, aber kein Fett. Fett löst sich in Öl. Ein Alkoholmolekül hat einen wasserliebenden und einen fettliebenden Teil.
Schritt für Schritt
Wir teilen einen Alkohol
- Zeichne das Molekül.
- Markiere die OH-Gruppe: hydrophil.
- Markiere den Alkylrest: lipophil.
- Vergleiche die Größe beider Teile.
Mit einem Bild erklärt
| Alkohol | hydrophil | lipophil | Löslichkeit in Wasser |
|---|---|---|---|
| Ethanol | –OH | C₂H₅ | gut |
| Butan-1-ol | –OH | C₄H₉ | begrenzt |
| Hexan-1-ol | –OH | C₆H₁₃ | kaum |
Zur Grundlage zurück
- Die Hydroxygruppe als funktionelle Gruppe – Du kennst die Hydroxygruppe.
- Polar oder unpolar? – Du weißt, wann ein Molekül polar ist.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Lösung ansehen
Lösung: die OH-Gruppe
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Wie viele Kohlenstoffatome hat der lipophile Rest von Hexan-1-ol?
Zeig mir den ersten Schritt
Der Rest ist die Kette ohne die OH-Gruppe.
Lösung ansehen
Lösung: 6
Hexan hat 6 C-Atome, der Rest heißt C₆H₁₃.
Tipp: Zeichne einen Alkohol als Kette mit einem Kreis am Ende. Der Kreis ist die OH-Gruppe (hydrophil), die Kette der lipophile Teil.
Merksatz: Hydrophil: wasserliebend, polar. Lipophil: fettliebend, unpolar. Gleiches löst sich in Gleichem.
Typischer Fehler: Viele denken, Alkohole lösten sich alle gleich gut in Wasser. Die Löslichkeit nimmt mit der Länge des Alkylrests ab.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Hexan-1-ol
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt
Lösung ansehen
Lösung: Öl ist unpolar und Wasser ist polar.
Lösung ansehen
Lösung: wasserliebend
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt nicht
Geschafft
Hydrophile Teile sind polar und mögen Wasser. Lipophile Teile sind unpolar und mögen Fett und Öl. Alkanole haben eine hydrophile OH-Gruppe und einen lipophilen Alkylrest. Mit wachsender Kettenlänge sinkt die Löslichkeit in Wasser.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
Übungsheft Alkohole: Hydroxygruppe und Eigenschaften
Kurz erklärt, 43 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.
Das Heft ist für alle kostenlos – auch wenn gerade kein Geld dafür da ist. Wer es einrichten kann, unterstützt DYS+ Campus mit einem selbst gewählten Betrag. Freiwillig unterstützen