Aufgrund ihrer “besonderen” Struktur (Ionengitter aus Anionen und Kationen) lösen sich Salze in den unterschiedlichsten (anorganischen) Lösungsmitteln (teilweise sogar organische Lösungsmittel wie Ethanol). Unter den alltäglichen “Lösungsmitteln” ist Wasser ein hervorragendes Lösungsmittel für viele Salze, wobei sich jedes Salz in unterschiedlichen Mengen in Wasser löst.Je nachdem, ob sich in einer wässrigen (oder andere Lösungsmittel) Salzlösung weitere Mengen an Salz lösen können oder nicht, unterscheidet man gesättigte und ungesättigte Lösungen.
Gesättigte und ungesättigte Salzlösungen
Wie eingangs erwähnt, ist Wasser (aufgrund seiner Polarität) ein hervorragendes Lösungsmittel, um Salz zu lösen. In diesen Zusammen sei erwähnt, dass sich auch schwerlösliche Salze (wenn auch wenig) in Wasser lösen. Es gibt kein Salz, dass in Wasser vollständig unlöslich ist. Dabei unterteilen wir eine Salzlösung in gesättigte und ungesättigte Lösungen (je nachdem, ob in der Salzlösung noch weiteres Salz gelöst werden kann). Darüber hinaus gibt es noch die sogenannte “übersättigte” Lösung.
- Ungesättigte Lösung: Bei einer ungesättigten Lösung handelt es sich um eine einzige Phase, d.h. die Salzlösung besteht nur aus dem Lösungsmittel und dem gelösten Salz (die ungesättigte Lösung “zeigt” keinen Bodenkörper). In ungesättigten Lösungen ist also noch nicht die maximale Menge an lösbarem Salz gelöst. Weiteres Salz kann noch in die Salzlösung gegeben werden und löst sich vollständig auf.
- Gesättigte Lösung: Bei einer gesättigten Lösung ist die maximale Menge an lösbarem Salz (bzw. in Form von Ionen) im Lösungsmittel gelöst, d.h. es kann sich keine weitere Menge an Salz mehr in der gesättigten Lösung lösen. Bei weiterer Zugabe von Salz setzt sich dieses Salz als sogenannte Bodenkörper am Boden ab. Die Konzentration einer ungesättigten Lösung wird also sogenannte Löslichkeit eines Stoffes bezeichnet und ist für diesen charakteristisch. In der Schule stellt man eine gesättigte Lösung meist dadurch her, dass man soviel Salz in eine Lösung gibt, bis deutlich ein Bodenkörper (festes Salz, dass sich absetzt) entstanden ist. Anschließend filtriert man die Lösung (und trennt die Lösung vom Bodenkörper ab) und erhält eine gesättigte Lösung ohne Bodenkörper
- Übersättigte Lösung: Neben den beiden gängigen Arten (gesättigte bzw. ungesättigte Lösung) gibt es noch die sogenannte übersättigte Lösung. Bei einer übersättigten Lösung ist mehr Salz gelöst, als die Löslichkeit des Stoffes vorgibt. Im Gegensatz zu einer gesättigten Lösung hat eine übersättigte Lösung keinen Bodenkörper. Eine übersättigte Lösung stellt man her, in dem man soviel Salz in eine Lösung gibt, bis deutlich ein Bodenkörper (festes Salz, dass sich absetzt) entstanden ist. Anschließend filtriert man die Lösung (und trennt die Lösung vom Bodenkörper ab) und erhält eine gesättigte Lösung ohne Bodenkörper. Diese gesättigte Lösung löst man langsam abkühlen. Dadurch erhält man bei einer bestimmten Temperatur eine übersättigte Lösung. Warum man in der übersättigten Lösung mehr Salz lösen kann, als die Löslichkeit des Salzes angibt, wirst du in der Physikalischen Chemie lernen (kleiner Hinweis: thermodynamisch ist das System im Gleichgewicht, aber kinetisch nicht. Damit Salz auskristallisieren kann, muss ein sogenannter Kristallisationskeim vorliegen / gebildet werden. Bei langsamen Abkühlen der Lösung kann man die Bildung des Kristallisationskeimes etwas verzögern, so das bei der Temperatur mehr Salz gelöst ist, als die Löslichkeit vorgibt):
Löslichkeitsprodukt und Löslichkeit
Die (berechtigte) Frage, wie kann man beurteilen, ob eine gesättigte, ungesättigte oder übersättigte Lösung vorliegt, lässt sich mit dem Lerninhalt dieser Seite/Lerneinheit nicht wissenschaftlich begründen. Die Aussage, dass wenn eine Lösung keinen Bodenkörper hat, liegt eine ungesättigte Lösung vor, ist nicht eindeutig, schließlich kann die Lösung auch übersättigt sein (eine übersättigte Lösung zeigt auch keinen Bodenkörper).
Die richtige wissenschaftliche Begründung, mit der das Vorliegen einer gesättigten, ungesättigten oder übersättigten Lösung “bewiesen” werden kann, ist der Vergleich der Konzentration der Salzlösung und der Löslichkeit des Salzes (siehe dazu das nächste Kapitel). Nur so kann entschieden werden, ob die vorliegende Lösung ungesättigt, gesättigt oder übersättigt ist.
- Bei ungesättigten Lösungen ist die gelöste Salz-Konzentration kleiner als die Löslichkeit des Salzes
- Bei gesättigten Lösungen ist die gelöste Salz-Konzentration gleich der Löslichkeit des Salzes
- Bei übersättigten Lösungen ist die gelöste Salz-Konzentration größer als die Löslichkeit des Salzes
Dazu aber mehr im nächsten Kapitel. Dieses Kapitel soll nur als Einführung dienen und die Begriffe “ungesättigte, gesättigte und übersättigte” Lösungen zu kennen und zu verstehen.
