Warum ist Ethanol in Wasser löslich?

Ethanol ist in Wasser löslich, weil die Polarität seiner Hydroxylgruppe stärker ist als die Unpolarität seiner Zwei-Kohlenstoff-Kette. In Alkoholen mit mehr als fünf Kohlenstoffatomen in der Kette sind die Abstoßungskräfte zwischen den unpolaren Kette und polares Wasser lassen die beiden laut Löslichkeit der Dinge nicht vermischen.

Ethanol und Wasser mischen sich in jedem Verhältnis. Ethanol mit Reagenzqualität besteht zu 95 % aus Ethanol und zu 5 % aus Wasser. Bier hat zwei bis zwölf Prozent Alkohol, der Rest besteht hauptsächlich aus Wasser. Wissenschaftler beschreiben zwei Verbindungen, die zu einem beliebigen Prozentsatz löslich sind, als mischbar.

Butanol oder C4H6OH hat eine maximale Löslichkeit von 11 Mol/100 Gramm bei einem Druck von einer Atmosphäre und 25 Grad Celsius. Pentanol oder C5H110H ist mit nur 0,03 Mol pro 100 Gramm Wasser praktisch unlöslich. Der gleiche Trend tritt bei anderen Arten organischer Verbindungen auf, bei denen eine längere Kette anzeigt, dass das Material nicht mit Wasser mischbar ist. Essigsäure mit einer Drei-Kohlenstoff-Kette ist mischbar, während Valeriansäure mit einer Vier-Kohlenstoff-Kette nicht mischbar ist.

Beim Mischen einer organischen Verbindung, die in Wasser nicht löslich ist, entsteht durch Zusammenschütteln in einem Behälter eine trübe Lösung, es sei denn, die beiden Flüssigkeiten haben einen ähnlichen Brechungsindex. Beim ungestörten Sitzen bilden sich zwei Schichten, wobei das schwerere Material unten und das leichtere oben schwimmt.