0:00:06.738,0:00:10.329
Warum löst sich Salz[br]in Wasser auf, Öl aber nicht?

0:00:10.329,0:00:12.124
Mit einem Wort: Chemie.

0:00:12.124,0:00:14.328
Nicht sehr aussagekräftig, oder?

0:00:14.328,0:00:17.442
Der Grund, warum sich[br]Salz auflöst und Öl nicht,

0:00:17.442,0:00:21.342
geht aus den zwei wichtigen Gründen[br]hervor, die alles funktionieren lassen:

0:00:21.348,0:00:22.281
Energetik

0:00:22.281,0:00:23.489
und Entropie.

0:00:23.489,0:00:25.322
Energetik beschäftigt sich primär

0:00:25.322,0:00:28.203
mit den Anziehungskräften zwischen Dingen.

0:00:28.203,0:00:31.155
Wenn wir uns Öl oder Salz[br]in Wasser anschauen,

0:00:31.155,0:00:34.152
betrachten wir die Kräfte[br]zwischen den Teilchen

0:00:34.152,0:00:36.779
in einem sehr, sehr, sehr kleinem Umfang,

0:00:36.779,0:00:38.180
der Molekularebene.

0:00:38.180,0:00:41.588
Um dir eine Vorstellung davon[br]zu geben, in einem Wasserglas

0:00:41.599,0:00:43.110
sind mehr Moleküle

0:00:43.110,0:00:45.816
als Sterne im Universum bekannt sind.

0:00:45.816,0:00:49.448
All diese Moleküle[br]sind ständig in Bewegung;

0:00:49.448,0:00:52.460
sie vibrieren, bewegen und drehen sich.

0:00:52.460,0:00:54.774
Was fast alle Moleküle davon abhält,

0:00:54.774,0:00:56.858
einfach aus dem Glas zu fliegen,

0:00:56.858,0:01:00.270
ist die Anziehung zwischen den Molekülen.

0:01:00.270,0:01:04.490
Die Stärke dieser Interaktion zwischen[br]Wasser selbst und anderen Substanzen

0:01:04.490,0:01:07.733
ist gemeint, wenn wir Energetik sagen.

0:01:07.733,0:01:11.424
Stell dir vor, die Wassermoleküle[br]treffen sich ständig zum Tanz

0:01:11.424,0:01:13.047
wie bei einem Square Dance.

0:01:13.047,0:01:16.501
Dort werden ständig und beliebig [br]Tanzpartner gewechselt.

0:01:16.501,0:01:19.185
Einfach gesagt,[br]die Fähigkeit von Substanzen

0:01:19.185,0:01:20.676
mit Wasser zu interagieren

0:01:20.676,0:01:24.878
ist abhängig davon, wie das Wasser[br]mit sich selbst interagieren kann.

0:01:24.881,0:01:27.480
Dies spielt eine wichtige Rolle[br]bei der Erklärung,

0:01:27.480,0:01:31.279
warum sich bestimmte Stoffe gut mit[br]Wasser mischen lassen und andere nicht.

0:01:32.048,0:01:33.912
Entropie beschreibt im Grunde,

0:01:33.912,0:01:36.991
wie Dinge und Energie[br]basierend auf zufälliger Bewegung

0:01:36.991,0:01:38.503
arrangiert werden können.

0:01:38.503,0:01:41.200
Denk zum Beispiel[br]an die Luft in einem Raum.

0:01:41.200,0:01:44.062
Stell dir die verschiedenen[br]möglichen Anordnungen

0:01:44.062,0:01:46.650
im Weltall für die Billionen Teilchen vor,

0:01:46.650,0:01:48.131
welche die Luft ausmachen.

0:01:48.131,0:01:52.157
Einige dieser Anordnungen[br]könnten alle Sauerstoffmoleküle hier

0:01:52.163,0:01:54.814
und alle Stickstoffmoleküle dort haben,

0:01:54.814,0:01:55.855
räumlich getrennt.

0:01:55.855,0:01:58.230
Bei weit mehr möglichen Anordnungen

0:01:58.230,0:02:01.230
sind die beiden Moleküle jedoch vermischt.

0:02:01.230,0:02:03.481
Entropie begünstigt das Mischen.

0:02:03.481,0:02:06.334
Energetik behandelt die Anziehungskräfte.

0:02:06.334,0:02:08.417
Wenn es also Anziehungskräfte gibt,

0:02:08.417,0:02:11.501
kann sich die Wahrscheinlichkeit[br]einer Anordnung vergrößern,

0:02:11.501,0:02:14.120
und zwar, wenn sich[br]die Dinge gegenseitig anziehen.

0:02:14.120,0:02:18.884
Es ist also immer eine Balance aus diesen[br]beiden Dingen, die bestimmt, was passiert.

0:02:18.884,0:02:20.285
Auf Molekularebene

0:02:20.285,0:02:22.664
besteht Wasser aus Wassermolekülen,

0:02:22.664,0:02:25.829
gebildet aus zwei Wasserstoffatomen[br]und einem Sauerstoffatom.

0:02:25.829,0:02:28.497
Bei flüssigem Wasser[br]beschäftigen sich diese Moleküle

0:02:28.497,0:02:30.831
mit einem ständigen[br]und zufälligen Square Dance.

0:02:30.831,0:02:34.386
Das nennt man Wasserstoffbrückenbindung.

0:02:34.386,0:02:35.771
Entropie begünstigt,

0:02:35.771,0:02:38.018
dass ständig getanzt wird.

0:02:38.018,0:02:39.644
Es gibt immer mehr Möglichkeiten,

0:02:39.644,0:02:42.342
diese Wassermoleküle[br]beim Square Dance anzuordnen

0:02:42.349,0:02:45.420
als bei einem Line Dance.

0:02:45.421,0:02:47.781
Also geht der Square Dance ständig weiter.

0:02:47.781,0:02:50.750
Was geschieht also,[br]wenn man Salz in Wasser gibt?

0:02:50.750,0:02:52.748
Auf der Molekularebene

0:02:52.748,0:02:55.584
besteht Salz aus zwei verschiedenen Ionen,

0:02:55.584,0:02:57.838
Chlor- und Natriumionen,

0:02:57.838,0:03:00.082
die wie eine Ziegelwand aufgebaut sind.

0:03:00.082,0:03:01.502
Zum Tanz kommen sie

0:03:01.502,0:03:03.386
als eine große geschlossene Gruppe.

0:03:03.386,0:03:05.240
Zuerst sitzen sie nur an der Seite,

0:03:05.240,0:03:07.431
schüchtern und unwillig, sich aufzulösen

0:03:07.431,0:03:10.272
und als Einzelionen am Tanz teilzunehmen.

0:03:10.272,0:03:12.826
Insgeheim wollen diese schüchternen Tänzer

0:03:12.826,0:03:15.009
von jemand aufgefordert werden.

0:03:15.009,0:03:18.233
Wenn Wasser zufällig mit einem[br]von ihnen zusammenstößt

0:03:18.233,0:03:20.817
und sie zum Tanzen[br]von der Gruppe wegzieht,

0:03:20.817,0:03:21.983
sind sie dabei.

0:03:21.983,0:03:24.942
Sobald sie dann tanzen,[br]wollen sie nicht zurück.

0:03:24.948,0:03:27.992
Tatsächlich ermöglicht[br]das Hinzufügen der Salzionen

0:03:27.992,0:03:29.412
mehr Tanzpositionen

0:03:29.412,0:03:30.790
beim Square Dance,

0:03:30.790,0:03:33.973
deshalb tanzt es sehr gern mit Wasser.

0:03:35.156,0:03:37.119
Nehmen wir nun Öl.

0:03:37.119,0:03:39.800
Ölmoleküle sind irgendwie[br]daran interessiert,

0:03:39.800,0:03:40.887
mit Wasser zu tanzen.

0:03:40.887,0:03:43.138
Entropie begünstigt ihr Tanzen.

0:03:43.138,0:03:45.193
Das Problem ist nur, dass Ölmoleküle

0:03:45.193,0:03:47.471
riesige Ballkleider tragen

0:03:47.471,0:03:50.040
und viel größer als Wassermoleküle sind.

0:03:50.040,0:03:52.474
Wenn ein Ölmolekül hineingezogen wird,

0:03:52.474,0:03:55.299
stört dessen Größe den Tanz

0:03:55.299,0:03:57.169
und den beliebigen Tausch von Partnern,

0:03:57.169,0:03:58.622
den das Wasser betreibt,

0:03:58.622,0:04:00.589
ein sehr wichtiger Teil des Tanzes.

0:04:00.589,0:04:02.885
Sie sind auch keine guten Tänzer.

0:04:02.885,0:04:04.675
Die Wassermoleküle versuchen,

0:04:04.675,0:04:06.624
Ölmoleküle in den Tanz einzubinden,

0:04:06.624,0:04:08.890
aber stoßen nur an deren Kleider

0:04:08.890,0:04:11.550
und sie brauchen sehr viel Platz[br]auf der Tanzfläche.

0:04:11.550,0:04:13.723
Wasser kann besser tanzen,

0:04:13.723,0:04:15.765
wenn Öl nicht dabei ist,

0:04:15.765,0:04:18.214
also drängt das Wasser das Öl zurück

0:04:18.214,0:04:20.803
an den Rand zu den anderen.

0:04:20.803,0:04:22.887
Sobald eine größere Anzahl von Öl

0:04:22.887,0:04:24.971
beiseite gedrückt wurde,

0:04:24.971,0:04:27.280
hängen sie zusammen und beklagen sich,

0:04:27.280,0:04:29.455
wie unfair das Wasser ist,

0:04:29.455,0:04:31.408
und vereinen sich als Gruppe.

0:04:31.408,0:04:33.026
Es ist also die Kombination

0:04:33.026,0:04:35.082
des Zusammenspiels zwischen Molekülen

0:04:35.082,0:04:37.472
und deren mögliche Anordnung,

0:04:37.472,0:04:38.890
sich miteinander zu bewegen,

0:04:38.890,0:04:41.216
die bestimmt, wie sie sich mischen.

0:04:41.216,0:04:43.637
Anders gesagt, Wasser und Öl [br]verbinden sich nicht,

0:04:43.637,0:04:47.217
weil sie einfach[br]keine guten Tanzpartner sind.