Warum ist nh3 (ammoniak) wasserlöslich? (+ 3 dinge, die sie wissen sollten)

Ja, Ammoniak (NH ₃ ) ist wasserlöslich. Es ist wasserlöslich, da es Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen bilden kann. Die Polarität von NH ₃ mit einem freien Elektronenpaar am Stickstoffatom ermöglicht ihm die Wechselwirkung mit den teilweise positiven Wasserstoffatomen von Wasser durch Wasserstoffbrückenbindungen, was zu seiner Löslichkeit führt.

Nun, das war nur eine einfache Antwort. Zu diesem Thema gibt es aber noch ein paar weitere Dinge zu wissen, die Ihr Konzept deutlich verdeutlichen.

Also lasst uns gleich loslegen.

Erläuterung: Warum ist NH3 wasserlöslich?

Ammoniak ( NH ₃ ) ist aufgrund seiner Fähigkeit, Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen zu bilden, in Wasser löslich. Wasserstoffbrückenbindungen treten auf, wenn ein Wasserstoffatom, das an ein stark elektronegatives Atom (z. B. Stickstoff in NH ₃ ) gebunden ist, mit einem Paar freier Elektronen auf einem benachbarten Molekül wechselwirkt.

Im Fall von Ammoniak und Wasser kann das teilweise positive Wasserstoffatom des Wassers eine Wasserstoffbrücke mit dem freien Elektronenpaar des Stickstoffatoms des Ammoniaks bilden. Durch diese Wechselwirkung werden die Ammoniakmoleküle von Wassermolekülen umgeben, wodurch sich das Ammoniak im Wasser auflöst.

Die Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Ammoniak- und Wassermolekülen trägt zur Stabilisierung der resultierenden Lösung bei. Diese Wasserstoffbrückenbindungen sind relativ stark und können die Anziehungskräfte zwischen Ammoniakmolekülen überwinden, sodass sich Ammoniak gleichmäßig mit Wasser vermischen kann.

Darüber hinaus trägt die polare Natur von Ammoniak und Wasser zu ihrer gegenseitigen Löslichkeit bei. Ammoniak ist ein polares Molekül mit einer teilweise positiven Ladung an den Wasserstoffatomen und einer teilweise negativen Ladung am Stickstoffatom.

Wasser ist ebenfalls ein polares Molekül mit einer teilweise positiven Ladung an den Wasserstoffatomen und einer teilweise negativen Ladung am Sauerstoffatom. Diese Ähnlichkeit der Polarität erleichtert die Wechselwirkung und Vermischung von Ammoniak- und Wassermolekülen.

Insgesamt ermöglichen die Fähigkeit von Ammoniak, Wasserstoffbrückenbindungen mit Wasser zu bilden, und seine Polarität, dass es sich in Wasser auflöst und eine homogene Lösung bildet.

Welche Faktoren beeinflussen die Löslichkeit von NH3 in Wasser?

Die Löslichkeit von Ammoniak (NH ₃ ) in Wasser kann durch mehrere Faktoren beeinflusst werden:

1. Temperatur: Die Löslichkeit von NH ₃ in Wasser nimmt im Allgemeinen mit steigender Temperatur ab. Dieser Zusammenhang ist typisch für die meisten in Flüssigkeiten gelösten Gase. Mit zunehmender Temperatur nimmt die kinetische Energie der Gasmoleküle zu, wodurch die Anziehungskräfte zwischen den Ammoniak- und Wassermolekülen abnehmen. Daher nimmt die Löslichkeit von NH ₃ ab.
2. Druck: Im Gegensatz zu einigen Gasen wird die Löslichkeit von NH ₃ in Wasser unter normalen Bedingungen nicht wesentlich durch Druckänderungen beeinflusst.
3. Konzentration von NH ₃ : Die Löslichkeit von NH ₃ wird auch durch die Konzentration von NH ₃ in der Gasphase beeinflusst. Nach dem Henryschen Gesetz ist die Löslichkeit eines Gases direkt proportional zu seinem Partialdruck über der Flüssigkeit. Somit führt eine Erhöhung der Konzentration von NH ₃ in der Gasphase zu einer Erhöhung seiner Löslichkeit in Wasser.
4. pH-Wert: Das Vorhandensein anderer Substanzen im Wasser, insbesondere saurer oder basischer Spezies, kann die Löslichkeit von NH ₃ beeinflussen. In einer sauren Lösung kann NH ₃ mit H+-Ionen unter Bildung von (NH ₄ )+-Ionen reagieren und dadurch die Konzentration an freiem NH ₃ verringern. In einer basischen Lösung kann NH ₃ als schwache Base wirken und mit OH–Ionen unter Bildung von (NH ₄ )+ und OH- reagieren. Die Bildung von (NH ₄ )+-Ionen verringert die Konzentration an freiem NH ₃ und beeinträchtigt dessen Löslichkeit.
5. Vorhandensein anderer gelöster Stoffe: Auch das Vorhandensein anderer gelöster Stoffe im Wasser kann die Löslichkeit von NH ₃ beeinflussen. Beispielsweise können einige Salze mit NH ₃ Komplexe bilden und dadurch dessen Löslichkeit verringern. Darüber hinaus kann das Vorhandensein anderer gelöster Gase wie Kohlendioxid ( _CO2 ) mit _NH3 um Wasserstoffbrückenbindungsstellen konkurrieren und dadurch dessen Löslichkeit beeinträchtigen.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese Faktoren miteinander interagieren können und ihre kombinierte Wirkung die Gesamtlöslichkeit von NH ₃ in Wasser unter bestimmten Bedingungen bestimmt.

Kann sich NH3 in anderen Lösungsmitteln als Wasser lösen?

Ja, Ammoniak ( _NH3 ) kann sich in anderen Lösungsmitteln als Wasser lösen. Obwohl Wasser aufgrund seiner Fähigkeit, Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden, ein häufiges Lösungsmittel für Ammoniak ist, kann sich Ammoniak auch in verschiedenen organischen Lösungsmitteln lösen.

Organische Lösungsmittel, die polar sind oder über polare funktionelle Gruppen verfügen, wie Alkohole (z. B. Methanol, Ethanol), Ether (z. B. Diethylether) und Amine, können NH ₃ in gewissem Maße lösen. Diese Lösungsmittel können durch Wasserstoffbrückenbindungen oder Dipol-Dipol-Wechselwirkungen mit Ammoniak interagieren und so eine Auflösung ermöglichen.

Unpolare Lösungsmittel hingegen sind in der Regel nicht zum Lösen von Ammoniak geeignet, da ihnen die notwendigen polaren Wechselwirkungen fehlen. Beispiele für unpolare Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe wie Hexan oder Toluol.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Grad der Löslichkeit und das Verhalten von NH ₃ in verschiedenen Lösungsmitteln variieren können. Faktoren wie Lösungsmittelpolarität, Temperatur, Druck und das Vorhandensein anderer gelöster Stoffe können die Löslichkeit und das Verhalten von Ammoniak in verschiedenen Lösungsmitteln beeinflussen.

Weiterführende Literatur

Warum ist Methanol (CH3OH) wasserlöslich?
Warum ist Aceton wasserlöslich?
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