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Chemie

Wasser: ein Dipol

Das Wassermolekül ist gewinkelt und hat polare Bindungen. Darum ist Wasser ein Dipol. Das erklärt, warum Wasser viele Stoffe löst.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann erklären, warum das Wassermolekül ein Dipol ist.
  • Ich kann den Dipolcharakter an einem Versuch zeigen.
  • Ich kann erklären, wie Wasser Kochsalz löst.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Polar oder unpolar?, Wasser ist ein Oxid: zerlegen und bilden

Das Wassermolekül H₂O ist gewinkelt. Sauerstoff hat mit 3,5 die größere EN, Wasserstoff nur 2,1. Beide O–H-Bindungen sind polar, ΔEN ist 1,4. Der Sauerstoff trägt δ−, die Wasserstoffatome tragen δ+. Weil das Molekül gewinkelt ist, gleichen sich die Wirkungen nicht aus. Die negative Teilladung liegt beim Sauerstoff, die positiven Teilladungen liegen bei den Wasserstoffatomen. Wasser ist ein Dipol. Ein Versuch zeigt das: Man hält einen geladenen Kunststoffstab neben einen dünnen Wasserstrahl. Der Strahl biegt sich zum Stab hin. Du kannst das mit einem trockenen Kamm testen, den du an einem Wollpulli reibst. Das Wassermolekül ist insgesamt neutral. Nur die Enden tragen Teilladungen. Diese Eigenschaft erklärt auch, warum Wasser viele Stoffe löst.

S105°
Das Wassermolekül ist gewinkelt. Das Sauerstoffende ist δ−, die Wasserstoffenden sind δ+.

Warum löst sich Kochsalz in Wasser?

  1. Kochsalz besteht aus positiven Natrium-Ionen (Na⁺) und negativen Chlorid-Ionen (Cl⁻). Ionen sind geladene Teilchen.
  2. Das Sauerstoffende (δ−) der Wassermoleküle lagert sich an die Na⁺-Ionen an.
  3. Das Wasserstoffende (δ+) lagert sich an die Cl⁻-Ionen an.
  4. Diese Anziehung löst die Ionen aus dem Kristall heraus.
  5. Die Ionen sind nun von Wassermolekülen umgeben: Sie sind hydratisiert.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Wasser hat ein negatives und ein positives Ende.

Es ist ein Dipol.

Darum zieht es geladene Teilchen an.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Magnet hat zwei Pole. Ein Dipolmolekül hat auch zwei Enden. Anders als beim Magneten sind es keine Magnetpole, sondern Teilladungen.

Schritt für Schritt

Wir erklären eine Eigenschaft mit dem Dipol

  1. Nenne die Eigenschaft, zum Beispiel: Wasser löst Salz.
  2. Frage: Welche Teilchen sind geladen? Salz hat Ionen.
  3. Wassermoleküle haben δ− und δ+ Enden und lagern sich an die Ionen an.
  4. Ergebnis: Die Ionen lösen sich aus dem Kristall.

Mit einem Bild erklärt

Atom im H₂OENTeilladung
Sauerstoff3,5δ−
Wasserstoff (beide)2,1δ+

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Welches Ende des Wassermoleküls trägt die negative Teilladung?
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Lösung: das Sauerstoffende

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Was passiert, wenn man einen geladenen Stab neben einen dünnen Wasserstrahl hält?
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Lösung: Der Strahl biegt sich zum Stab hin

Tipp: Reibe den Kamm kräftig und halte ihn nahe an den Strahl, aber ohne ihn nass zu machen. Der Wasserstrahl soll dünn sein.

Merksatz: Wasser ist ein Dipol: gewinkelt gebaut, mit δ− am Sauerstoff und δ+ an den Wasserstoffatomen.

Typischer Fehler: Viele denken, Wassermoleküle seien geladene Ionen. Das Molekül ist insgesamt neutral. Nur seine Enden tragen Teilladungen.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Berechne ΔEN der Bindung O–H im Wassermolekül. EN(O) = 3,5 und EN(H) = 2,1.

Zeig mir den ersten Schritt

Größere EN minus kleinere EN.

Lösung ansehen

Lösung: 1,4

3,5 − 2,1 = 1,4. Die Bindung ist polar.

Frage 2 Warum ist H₂O ein Dipol, CO₂ aber nicht?
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Lösung: H₂O ist gewinkelt, CO₂ gestreckt. Nur bei H₂O gleichen sich die Wirkungen nicht aus

Frage 3 Hydratisierte Ionen sind von Wassermolekülen umgeben.
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Lösung: Stimmt

Frage 4 Welche Teilladung tragen die Wasserstoffatome im Wassermolekül?
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Lösung: δ+

Frage 5 Warum löst sich Speiseöl schlecht in Wasser?
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Lösung: Öl besteht überwiegend aus unpolaren Molekülen, die Wasserdipole kaum anziehen

Geschafft

Das Wassermolekül hat zwei polare O–H-Bindungen und ist gewinkelt. Darum gleichen sich die Teilladungen nicht aus: Wasser ist ein Dipol. Das zeigt ein dünner Wasserstrahl, der sich zu einem geladenen Stab hin biegt. Wassermoleküle lagern sich an Ionen an und lösen so Salze.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Moleküle und Wasser: Elektronen teilen

Kurz erklärt, 46 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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