Lösungen

Lösungen, in der Chemie homogenes Gemisch aus zwei oder mehreren Substanzen. Die Substanz, die in der größten Menge vorliegt, nennt man gewöhnlich das Lösungsmittel. Die in kleineren Mengen in der Lösung vorkommenden Substanzen nennt man Gelöstes. Das Gelöste kann entweder ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sein. Das Lösungsmittel kann als Flüssigkeit oder als Feststoff vorliegen. Kohlensäurehaltiges Wasser ist ein Beispiel für eine Lösung in der Gas (Kohlendioxid) in einer Flüssigkeit (Wasser) gelöst wurde. Lösungen unterscheiden sich dadurch von Kolloiden und Suspensionen, dass die gelösten Teilchen einer Lösung wesentlich kleiner und gleichmäßiger in der Lösung verteilt sind, als es bei Kolloiden oder Suspensionen der Fall ist. Lösungen erscheinen unter dem Mikroskop als homogen, das Gelöste kann mittels Filtration nicht abgetrennt werden. Salze, Säuren und Basen dissoziieren, wenn sie in Wasser gelöst werden (siehe Säuren und Basen).

Manche Metalle lösen sich im flüssigen Zustand ineinander und verfestigen sich in dem vorliegenden Gemisch. Ist in diesem Gemisch die Zusammensetzung an allen Stellen gleich, so spricht man von einer festen Lösung.

Manche Flüssigkeiten, wie Wasser und Alkohol, können sich ineinander in jedem Verhältnis lösen. Löst man dagegen Zucker in Wasser auf, so wird sich ab einer bestimmten Menge kein Zucker mehr darin auflösen. Man sagt dann, die Lösung ist gesättigt. Die Löslichkeit einer Verbindung in einem bestimmten Lösungsmittel bei gegebener Temperatur und gegebenen Druck definiert man als die Maximalmenge dieser Verbindung, die in dem Lösungsmittel aufgelöst werden kann. Die Löslichkeit nimmt bei den meisten Substanzen mit steigender Temperatur des Lösungsmittels zu. Nur bei wenigen Substanzen, beispielsweise bei Gasen oder organischen Calciumsalzen, steigt die Löslichkeit bei Absenkung der Temperatur. Üblicherweise besitzen Moleküle, die den Molekülen des Lösungsmittels ähnlich sind, die größte Löslichkeit. Ein Beispiel dafür sind die ähnlichen Moleküle von Ethylalkohol (C₂H₅OH) und Wasser (HOH), die sich sehr gut ineinander lösen.

Wenn man einen löslichen Stoff zu einem Lösungsmittel gibt, so sind einige Eigenschaften der entstehenden Lösung anders als die des Lösungsmittels. Im Normalfall steigt der Siedepunkt und sinkt der Gefrierpunkt mit wachsender Konzentration an gelöstem Stoff. Beispielsweise kann man das Einfrieren des Kühlwassers in einem Automotor verhindern, wenn man ein Frostschutzmittel, wie Ethylenglycol (HOCH₂CH₂OH) darin auflöst. Außerdem sinkt der Dampfdruck einer Lösung, wenn immer mehr Mengen eines Stoffes darin gelöst werden.

Eine andere wichtige Eigenschaft ist der osmotische Druck einer Lösung. Sind zwei Lösungen durch eine halbdurchlässige Membran (die die Lösungsmittelmoleküle passieren lässt, die Moleküle des Gelösten aber nicht) getrennt, so wandern die Lösungsmittelmoleküle der verdünnteren Lösung in die Lösung mit höherer Konzentration und verdünnen diese (siehe Osmose).