Universelles Lösemittel

Wasser besitzt für eine Vielzahl an Stoffen ein stark ausgeprägtes Lösevermögen. Diese Eigenschaft ist auf den polaren Charakter des Wassers zurückzuführen. Es ist ein gutes Lösemittel für Salze, polare organiscche Verbindungen und Gase. Aufgrund seiner schwachen elektrischen Dissoziation vermag es sowohl Salze starker Säuren mit schwachen Basen (z.B. FeCl3) als auch mit schwacher Säuren und starker Basen (z.B. KAlSi308) zu lösen. Dies bezeichnet man als amphoteres Verhalten. Im hydrologischen Kreislauf kommt es als Lösemittel mit einer Vielzahl fester Phasen wie Staub, Böden, Gesteine und Pflanzen in direkte Wechselwirkung. Es resultiert das Prinzip: Was in Kontakt mit dem Wasser war, spiegelt sich in seinen Inhaltsstoffen wider. 

Löslichkeit von Feststoffen im Wasser

Unter Löslichkeit wird die maximale Menge eines Stoffes verstanden, die bei festgelegten Temperatur- und Druckbedingungen von einer bestimmten Menge Wasser (Lösemittel) unter Bildung eines homogenen Gemisches (gesättigte Lösung) aufgenommen wird.

Der Auflösungsvorgang beruht auf der Reaktion der Wassermoleküle mit den Molekülen des in Lösung gehenden Stoffes. Zuerst  gruppieren sich die polaren Wassermoleküle um die Ionen eines Kristallgitters, welches durch die Gitterenergie zusammengehalten wird. Die Gruppierung läuft nach folgendem "Schema" ab:

  • die positive Dipolseite lagert sich an die negativen Ionen des Kristallgitters an
  • die negative Dipolseite lagert sich an die positiven Ionen des Kristallgitters an

Dabei wirken die anziehenden Kräfte der polaren Wassermoleküle auf die Gitterionen ein (Hydratationsenergie).

Sobald die Hydratationsenergie die Gitterenergie übertrifft, zerfällt das Kristall und geht in Lösung.  Dabei hängt die Löslichkeit der Stoffe auch von der Wassertemperatur ab; bei Gasen auch vom Luftdruck.