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Um einen Feststoff in einer Lösung aufzulösen, müssen molekulare Bindungen aufgebrochen werden. Zucker, die molekulare Feststoffe sind, haben schwache intermolekulare Kräfte, die sie miteinander verbinden. Salze hingegen sind ionische Feststoffe und haben aufgrund ihrer polarisierten Ionen (Magnete), die sie zusammenhalten, viel stärkere Kräfte. Es braucht viel mehr Energie, um Salzmoleküle auseinander zu ziehen als Zucker, und um sie auseinander zu halten, müssen Moleküle ausgetauscht werden. Einfach ausgedrückt, es gibt keine anderen Lösungen als Wasser, die ein Salz auflösen.
Molekülstruktur von Salzen
Ein Salz wird als ionischer Feststoff bezeichnet, wie von der Abteilung Chemie der Purdue University in ihrer Erklärung der Löslichkeit beschrieben. Energie wird benötigt, um die starken polaren (magnetischen) Bindungen aufzubrechen, und ein Ersatz muss die fehlenden Teile ersetzen, um sie getrennt zu halten. Wassermoleküle trennen die Salzmoleküle und gleichzeitig verbinden sich die Wassermoleküle mit den getrennten Stücken, um sie voneinander zu trennen. Dieser Vorgang kann nur stattfinden, solange Wassermoleküle vorhanden sind. Sobald die Lösung das Gleichgewicht erreicht (die Wassermoleküle haben sich mit so vielen Salzmolekülen wie möglich verbunden), stoppt der Prozess. Während der Zeit, in der sich das Salz in Wasser löst, ist die Energie hoch und die Lösung ist gut leitend.
Lösungsmittel und der Polaritätsindex
Chemical-Ecology.net bietet eine Liste von Lösungsmitteln an, die Wasser mit einem Polaritätsindex von neun anzeigt. Dies bedeutet, dass es die hinsichtlich seiner Polarität ausgewogenste Lösung ist und daher die einzige Lösung ist, die ein Salz auflöst. Einige Salze sind sogar in Wasser unlöslich. Die New World Encyclopedia erklärt, dass sich Gleiches in Gleiches auflöst. Grundsätzlich lösen sich polare (magnetisch geladene) Feststoffe in polaren Lösungsmitteln und unpolare (nicht magnetisch geladene) Feststoffe in unpolaren Lösungsmitteln. Nach dem Polaritätsindex ist Dimethylsulfoxid bei 7,2 das dem Wasser in der Polarität am nächsten kommende Lösungsmittel.
Lösliche Salze
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesTafelsalz ist nur eine Art von Salz und ist wasserlöslich. Andere wasserlösliche Salze schließen Nitrate, Chloride und Sulfate ein. Es gibt jedoch Ausnahmen von der Regel. Ein Salz gilt als unlöslich, wenn es sich nach Definition der Purdue University in Wasser mit Raumtemperatur bis zu einer Konzentration von mindestens 0,1 Mol pro Liter auflösen kann. InnovateUs.net bietet an, dass Mol die Maßeinheit für die Löslichkeit eines Stoffes ist und pro Liter berechnet wird.
Unlösliche Salze
Einige Salze sind unlöslich. Nach der Definition der Purdue University gilt ein Salz als unlöslich, wenn die Konzentration der wässrigen (Wasser-) Lösung bei Raumtemperatur nicht mehr als 0,001 Mol bei Raumtemperatur beträgt. Die Salze in dieser Liste umfassen Sulfide, Oxide, Hydroxide, Chromate und Phosphate. Und wieder gibt es ein paar Ausnahmen.