1
00:00:06,738 --> 00:00:10,329
Warum löst sich Salz
in Wasser auf, Öl aber nicht?

2
00:00:10,329 --> 00:00:12,124
Mit einem Wort: Chemie.

3
00:00:12,124 --> 00:00:14,328
Nicht sehr aussagekräftig, oder?

4
00:00:14,328 --> 00:00:17,442
Der Grund, warum sich
Salz auflöst und Öl nicht,

5
00:00:17,442 --> 00:00:21,342
geht aus den zwei wichtigen Gründen
hervor, die alles funktionieren lassen:

6
00:00:21,348 --> 00:00:22,281
Energetik

7
00:00:22,281 --> 00:00:23,489
und Entropie.

8
00:00:23,489 --> 00:00:25,322
Energetik beschäftigt sich primär

9
00:00:25,322 --> 00:00:28,203
mit den Anziehungskräften zwischen Dingen.

10
00:00:28,203 --> 00:00:31,155
Wenn wir uns Öl oder Salz
in Wasser anschauen,

11
00:00:31,155 --> 00:00:34,152
betrachten wir die Kräfte
zwischen den Teilchen

12
00:00:34,152 --> 00:00:36,779
in einem sehr, sehr, sehr kleinem Umfang,

13
00:00:36,779 --> 00:00:38,180
der Molekularebene.

14
00:00:38,180 --> 00:00:41,588
Um dir eine Vorstellung davon
zu geben, in einem Wasserglas

15
00:00:41,599 --> 00:00:43,110
sind mehr Moleküle

16
00:00:43,110 --> 00:00:45,816
als Sterne im Universum bekannt sind.

17
00:00:45,816 --> 00:00:49,448
All diese Moleküle
sind ständig in Bewegung;

18
00:00:49,448 --> 00:00:52,460
sie vibrieren, bewegen und drehen sich.

19
00:00:52,460 --> 00:00:54,774
Was fast alle Moleküle davon abhält,

20
00:00:54,774 --> 00:00:56,858
einfach aus dem Glas zu fliegen,

21
00:00:56,858 --> 00:01:00,270
ist die Anziehung zwischen den Molekülen.

22
00:01:00,270 --> 00:01:04,490
Die Stärke dieser Interaktion zwischen
Wasser selbst und anderen Substanzen

23
00:01:04,490 --> 00:01:07,733
ist gemeint, wenn wir Energetik sagen.

24
00:01:07,733 --> 00:01:11,424
Stell dir vor, die Wassermoleküle
treffen sich ständig zum Tanz

25
00:01:11,424 --> 00:01:13,047
wie bei einem Square Dance.

26
00:01:13,047 --> 00:01:16,501
Dort werden ständig und beliebig 
Tanzpartner gewechselt.

27
00:01:16,501 --> 00:01:19,185
Einfach gesagt,
die Fähigkeit von Substanzen

28
00:01:19,185 --> 00:01:20,676
mit Wasser zu interagieren

29
00:01:20,676 --> 00:01:24,878
ist abhängig davon, wie das Wasser
mit sich selbst interagieren kann.

30
00:01:24,881 --> 00:01:27,480
Dies spielt eine wichtige Rolle
bei der Erklärung,

31
00:01:27,480 --> 00:01:31,279
warum sich bestimmte Stoffe gut mit
Wasser mischen lassen und andere nicht.

32
00:01:32,048 --> 00:01:33,912
Entropie beschreibt im Grunde,

33
00:01:33,912 --> 00:01:36,991
wie Dinge und Energie
basierend auf zufälliger Bewegung

34
00:01:36,991 --> 00:01:38,503
arrangiert werden können.

35
00:01:38,503 --> 00:01:41,200
Denk zum Beispiel
an die Luft in einem Raum.

36
00:01:41,200 --> 00:01:44,062
Stell dir die verschiedenen
möglichen Anordnungen

37
00:01:44,062 --> 00:01:46,650
im Weltall für die Billionen Teilchen vor,

38
00:01:46,650 --> 00:01:48,131
welche die Luft ausmachen.

39
00:01:48,131 --> 00:01:52,157
Einige dieser Anordnungen
könnten alle Sauerstoffmoleküle hier

40
00:01:52,163 --> 00:01:54,814
und alle Stickstoffmoleküle dort haben,

41
00:01:54,814 --> 00:01:55,855
räumlich getrennt.

42
00:01:55,855 --> 00:01:58,230
Bei weit mehr möglichen Anordnungen

43
00:01:58,230 --> 00:02:01,230
sind die beiden Moleküle jedoch vermischt.

44
00:02:01,230 --> 00:02:03,481
Entropie begünstigt das Mischen.

45
00:02:03,481 --> 00:02:06,334
Energetik behandelt die Anziehungskräfte.

46
00:02:06,334 --> 00:02:08,417
Wenn es also Anziehungskräfte gibt,

47
00:02:08,417 --> 00:02:11,501
kann sich die Wahrscheinlichkeit
einer Anordnung vergrößern,

48
00:02:11,501 --> 00:02:14,120
und zwar, wenn sich
die Dinge gegenseitig anziehen.

49
00:02:14,120 --> 00:02:18,884
Es ist also immer eine Balance aus diesen
beiden Dingen, die bestimmt, was passiert.

50
00:02:18,884 --> 00:02:20,285
Auf Molekularebene

51
00:02:20,285 --> 00:02:22,664
besteht Wasser aus Wassermolekülen,

52
00:02:22,664 --> 00:02:25,829
gebildet aus zwei Wasserstoffatomen
und einem Sauerstoffatom.

53
00:02:25,829 --> 00:02:28,497
Bei flüssigem Wasser
beschäftigen sich diese Moleküle

54
00:02:28,497 --> 00:02:30,831
mit einem ständigen
und zufälligen Square Dance.

55
00:02:30,831 --> 00:02:34,386
Das nennt man Wasserstoffbrückenbindung.

56
00:02:34,386 --> 00:02:35,771
Entropie begünstigt,

57
00:02:35,771 --> 00:02:38,018
dass ständig getanzt wird.

58
00:02:38,018 --> 00:02:39,644
Es gibt immer mehr Möglichkeiten,

59
00:02:39,644 --> 00:02:42,342
diese Wassermoleküle
beim Square Dance anzuordnen

60
00:02:42,349 --> 00:02:45,420
als bei einem Line Dance.

61
00:02:45,421 --> 00:02:47,781
Also geht der Square Dance ständig weiter.

62
00:02:47,781 --> 00:02:50,750
Was geschieht also,
wenn man Salz in Wasser gibt?

63
00:02:50,750 --> 00:02:52,748
Auf der Molekularebene

64
00:02:52,748 --> 00:02:55,584
besteht Salz aus zwei verschiedenen Ionen,

65
00:02:55,584 --> 00:02:57,838
Chlor- und Natriumionen,

66
00:02:57,838 --> 00:03:00,082
die wie eine Ziegelwand aufgebaut sind.

67
00:03:00,082 --> 00:03:01,502
Zum Tanz kommen sie

68
00:03:01,502 --> 00:03:03,386
als eine große geschlossene Gruppe.

69
00:03:03,386 --> 00:03:05,240
Zuerst sitzen sie nur an der Seite,

70
00:03:05,240 --> 00:03:07,431
schüchtern und unwillig, sich aufzulösen

71
00:03:07,431 --> 00:03:10,272
und als Einzelionen am Tanz teilzunehmen.

72
00:03:10,272 --> 00:03:12,826
Insgeheim wollen diese schüchternen Tänzer

73
00:03:12,826 --> 00:03:15,009
von jemand aufgefordert werden.

74
00:03:15,009 --> 00:03:18,233
Wenn Wasser zufällig mit einem
von ihnen zusammenstößt

75
00:03:18,233 --> 00:03:20,817
und sie zum Tanzen
von der Gruppe wegzieht,

76
00:03:20,817 --> 00:03:21,983
sind sie dabei.

77
00:03:21,983 --> 00:03:24,942
Sobald sie dann tanzen,
wollen sie nicht zurück.

78
00:03:24,948 --> 00:03:27,992
Tatsächlich ermöglicht
das Hinzufügen der Salzionen

79
00:03:27,992 --> 00:03:29,412
mehr Tanzpositionen

80
00:03:29,412 --> 00:03:30,790
beim Square Dance,

81
00:03:30,790 --> 00:03:33,973
deshalb tanzt es sehr gern mit Wasser.

82
00:03:35,156 --> 00:03:37,119
Nehmen wir nun Öl.

83
00:03:37,119 --> 00:03:39,800
Ölmoleküle sind irgendwie
daran interessiert,

84
00:03:39,800 --> 00:03:40,887
mit Wasser zu tanzen.

85
00:03:40,887 --> 00:03:43,138
Entropie begünstigt ihr Tanzen.

86
00:03:43,138 --> 00:03:45,193
Das Problem ist nur, dass Ölmoleküle

87
00:03:45,193 --> 00:03:47,471
riesige Ballkleider tragen

88
00:03:47,471 --> 00:03:50,040
und viel größer als Wassermoleküle sind.

89
00:03:50,040 --> 00:03:52,474
Wenn ein Ölmolekül hineingezogen wird,

90
00:03:52,474 --> 00:03:55,299
stört dessen Größe den Tanz

91
00:03:55,299 --> 00:03:57,169
und den beliebigen Tausch von Partnern,

92
00:03:57,169 --> 00:03:58,622
den das Wasser betreibt,

93
00:03:58,622 --> 00:04:00,589
ein sehr wichtiger Teil des Tanzes.

94
00:04:00,589 --> 00:04:02,885
Sie sind auch keine guten Tänzer.

95
00:04:02,885 --> 00:04:04,675
Die Wassermoleküle versuchen,

96
00:04:04,675 --> 00:04:06,624
Ölmoleküle in den Tanz einzubinden,

97
00:04:06,624 --> 00:04:08,890
aber stoßen nur an deren Kleider

98
00:04:08,890 --> 00:04:11,550
und sie brauchen sehr viel Platz
auf der Tanzfläche.

99
00:04:11,550 --> 00:04:13,723
Wasser kann besser tanzen,

100
00:04:13,723 --> 00:04:15,765
wenn Öl nicht dabei ist,

101
00:04:15,765 --> 00:04:18,214
also drängt das Wasser das Öl zurück

102
00:04:18,214 --> 00:04:20,803
an den Rand zu den anderen.

103
00:04:20,803 --> 00:04:22,887
Sobald eine größere Anzahl von Öl

104
00:04:22,887 --> 00:04:24,971
beiseite gedrückt wurde,

105
00:04:24,971 --> 00:04:27,280
hängen sie zusammen und beklagen sich,

106
00:04:27,280 --> 00:04:29,455
wie unfair das Wasser ist,

107
00:04:29,455 --> 00:04:31,408
und vereinen sich als Gruppe.

108
00:04:31,408 --> 00:04:33,026
Es ist also die Kombination

109
00:04:33,026 --> 00:04:35,082
des Zusammenspiels zwischen Molekülen

110
00:04:35,082 --> 00:04:37,472
und deren mögliche Anordnung,

111
00:04:37,472 --> 00:04:38,890
sich miteinander zu bewegen,

112
00:04:38,890 --> 00:04:41,216
die bestimmt, wie sie sich mischen.

113
00:04:41,216 --> 00:04:43,637
Anders gesagt, Wasser und Öl 
verbinden sich nicht,

114
00:04:43,637 --> 00:04:47,217
weil sie einfach
keine guten Tanzpartner sind.