Inwieweit sich Stoffe ineinander lösen, hängt von ihren chemischen Eigenschaften und den Mischbedingungen ab. Auflösen ist der Vorgang, bei dem feste, flüssige oder gasförmige Stoffe in andere Gase oder Flüssigkeiten zu einer Lösung eingearbeitet werden. Um zu verstehen, wie sich Öl in Alkohol auflöst, ist es wichtig, die chemischen Eigenschaften jedes einzelnen und die dem Prozess zugrunde liegenden Prinzipien zu verstehen.
Mischbarkeit
Mischbarkeit ist die Fähigkeit von zwei oder mehr Flüssigkeiten, sich zu vermischen und eine gleichmäßige Lösung zu bilden. Wenn sich zwei Flüssigkeiten ineinander auflösen, sind sie mischbar. Öl und Alkohol sind mischbar (können sich gleichmäßig mischen). Das Prinzip der Mischbarkeit hilft zu erklären, wie sich Öl nicht mit Wasser, sondern mit Alkohol vermischt. Wenn ein Öltröpfchen in einen mit Alkohol gefüllten Behälter getropft wird, löst es sich vollständig auf, was bedeutet, dass Öl mit Alkohol mischbar ist.
Molekulare Ähnlichkeit
Die Auflösung hängt von den Molekülen der Flüssigkeit – dem Lösungsmittel – und den Molekülen der gelösten Substanz – dem gelösten Stoff – ab. Verbindungen mit ähnlichen Molekülen lösen sich leicht miteinander auf. Da Öl- und Alkoholmoleküle ähnlich genug Polaritäten haben, stoßen sie sich nicht genug ab, um sich zu trennen. Dies erklärt, wie Alkohol Öl auflöst.
Polarität
Polarität entsteht durch die elektrische Ladung von Molekülen in einer Substanz. Moleküle bestehen aus Atomen, die wiederum positiv geladene Protonen, negative Elektronen und neutrale Neutronen enthalten. Ein kovalentes Molekül besteht aus Atomen, die durch die gemeinsame Nutzung ihrer Elektronen miteinander verbunden sind. In einem unpolaren Molekül werden die Elektronen gleichmäßig verteilt, was zu einer neutralen Ladung um das Molekül herum führt. In einem polaren Molekül "beanspruchen" ein oder mehrere Atome die Elektronen, was zu einer negativen Teilladung an diesem Teil führt, die durch eine positive Teilladung an anderen Teilen ausgeglichen wird. Alkohol (Ethanol) ist ein Molekül, das sowohl polare als auch unpolare Teile hat, während Öl völlig unpolar ist. Da sie beide Teile ohne Ladung haben, sind sie sich ähnlich genug, um sich nicht abzustoßen und sich gleichmäßig zu vermischen.
Auflösungsprinzip
Alkohol löst Öl nach dem Prinzip „Gleiches löst Gleiches“ auf. Dieser Ansatz leitet sich aus der Tatsache ab, dass Stoffe mit polaren Molekülen sich mit solchen mit polaren Molekülen auflösen. In ähnlicher Weise lösen sich solche mit unpolaren Molekülen mit anderen auf, die unpolare Moleküle enthalten. Als Ergebnis werden Moleküle des Lösungsmittels mit ähnlicher Polarität elektrisch von den Molekülen des gelösten Stoffes angezogen, während ungleiche Moleküle abgestoßen werden.
Analyse
Da Alkohol amphipathisch ist (enthält polare und unpolare Enden), kann er sich mit Wasser (das polar ist) vermischen. Dies erklärt, warum eine Mischung aus Alkohol und Wasser Öl auflösen kann. Die Menge an Öl, die sich auflöst, hängt jedoch davon ab, ob die Mischung mehr Wasser oder Alkohol enthält. Auch wenn Wasser (polare Moleküle) kein Öl (unpolar) löst, bildet es Kügelchen oder sichtbare Ölpartikel, was bedeutet, dass sie nicht mischbar sind.