Hydrophil und lipophil

Ob sich zwei Stoffe mischen, hängt davon ab, welche Kräfte zwischen ihren Teilchen wirken.

• Hydrophil:„wasserliebend“ (griech. hydor Wasser, philos Freund): polare Molekülteile, vor allem O–H-Gruppen. Sie bilden H-Brücken oder Dipol-Dipol-Kräfte zu Wassermolekülen.
• Lipophil:„fettliebend“ (griech. lipos Fett): unpolare Kohlenwasserstoffreste. Zu Fett, Öl oder Heptan wirken zwischen ihnen Van-der-Waals-Kräfte.
• Hydrophob, lipophob:wasser- bzw. fettabweisend. Lipophile Stoffe sind meist hydrophob, hydrophile meist lipophob.
• Amphiphil:Viele Moleküle haben einen hydrophilen und einen lipophilen Teil (griech. amphi beidseitig). Welcher überwiegt, entscheidet über die Löslichkeit.

Wasser und Heptan bilden zwei Schichten, obwohl beide farblose Flüssigkeiten sind.

• Wasser + Heptan:Zwischen Wassermolekülen wirken starke H-Brücken. Ein Heptanmolekül könnte sie nur durch schwache Van-der-Waals-Kräfte ersetzen — die Wassermoleküle bleiben unter sich.
• Phasen:Es entstehen zwei Phasen. Oben liegt die Flüssigkeit mit der kleineren Dichte (Heptan 0,68 g/cm³ auf Wasser 1,00 g/cm³).
• Mischen gelingt:wenn zwischen den verschiedenen Teilchen ähnlich starke Kräfte wirken wie zwischen gleichen Teilchen.

Wähle einen Stoff und ziehe die violette Folie von rechts über das Molekül (Tastatur: ←/→, Enter legt sie ganz auf). Vergleiche die eingefärbten Bereiche mit Wasser (blau) und Heptan (orange).

Halte fest: Überwiegt der hydrophile Teil, mischt sich der Stoff mit Wasser; überwiegt der lipophile Teil, mit Heptan. Hat ein kleines Molekül beide Teile, mischt es sich mit beiden.