Chemie begreifen, Schulbuch

Wird eine kleine, leichte Münze vorsichtig auf die Wasseroberfläche gelegt, so geht sie nicht unter (a). Dieser Effekt kann zB bei Heptan nicht beobachtet werden (b). Wird dem Wasser ein Spülmittel zugesetzt, so geht die Münze sofort unter (c). Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Überlegungen Amphiphile Moleküle V5 247 Die Anordnung der Atome in einem Molekül beeinflusst die zwischenmolekularen Kräfte: Wirksame, beständige Teilladungen machen ein Molekül polar und wasserlöslich. Die viel schwächeren Van-der-Waals-Kräfte hingegen – verursacht von kurzlebigen Teilladungen – führen zu Wasserunlöslichkeit und un- polaren Molekülen, ähnlich den Fetten. Ein amphiphiles Molekül (griechisch: amphi = beiderseits, philein = lieben) ist einerseits ausgeprägt polar und andererseits mit einem großen, wasserunlöslichen Anhang versehen. Das Ziel ist zu verstehen, wie amphiphile Moleküle kooperieren. Warum wird das Wasser-Molekül als polar und das Heptan-Molekül als unpolar bezeichnet? Warum besitzen Flüssigkeiten aus polaren Molekülen eine große Oberflächenspannung, die zB eine gewisse Tragfähigkeit verursacht? Warum reichern sich Moleküle, die teils sehr polar und teils sehr unpolar sind, an der Wasseroberfläche an? Warum verringern solche Moleküle die Oberflächenspannung von Wasser? Welchen Stoffklassen sind die abgebildeten amphiphilen Moleküle zuzuordnen? Warum bilden sie mit einer Kette aus Kohlenstoff- atomen kugelförmige Ansammlungen und mit zwei Ketten flächenhafte Membranen? Warum können Cholesterol-Moleküle keine Membranen bilden? Wo werden sich die Cholesterol-Moleküle in einer Mischung aus Wasser und Phospholipiden aufhalten? Warum sind die Cholesterol-Moleküle starrer als die Phospholipide? Wie werden sich Doppel- bindungen in den Phospholipiden auf die Membran auswirken? a) c) b) Membran ein Phospholipid Cholesterol kugelförmige Ansammlung amphiphiler Stoffteilchen emulgierter Fetttropfen Wasseroberfläche mit amphiphilen Stoffteilchen einkettiges amphiphiles Stoff- teilchen in einer Seife Wasser Heptan Wasser mit Spülmittel In Zellmembranen sind vor allem zwei Arten von amphiphilen Molekülen enthalten: Phospholipide und Cholesterol (Cholesterin). Hier wird es anschaulicher Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv