Likt løser likt

HensiktFramgangsmåteTeoriSensorspørsmål

Salt forsvinner i vann, men ikke i olje. Olje og vann danner to lag, mens fett lettere blander seg med andre upolare stoffer. Regelen bak er likt løser likt: stoffer løses best når løsemiddel og stoff har lignende polaritet og kan danne lignende intermolekylære krefter. Et sterkt Kjemi 1-svar forklarer ikke bare hva som løses, men hvorfor nye tiltrekninger mellom stoff og løsemiddel, for eksempel ion-dipol-bindinger, hydrogenbindinger eller London-krefter, gjør løsningen stabil.

Likt løser likt, polaritet og løselighet forklart enkelt

Mange elever søker etter likt løser likt Kjemi 1, polaritet Kjemi 1, løselighet Kjemi 1, polare og upolare stoffer, vann og olje, hvorfor blander ikke olje og vann seg, salt i vann, intermolekylære krefter og likt løser likt labrapport. Denne forklaringen samler teorien, forsøket, observasjonene, feilkildene, sentrale begreper og typiske sensorspørsmål på én side.

Prinsippet «likt løser likt» betyr at polare stoffer ofte løses best i polare løsemidler, mens upolare stoffer ofte løses best i upolare løsemidler. Vann er polart og kan løse mange ioniske og polare stoffer. Olje er upolart og løser bedre upolare stoffer. Dette forklarer hvorfor salt løses i vann, hvorfor olje og vann ikke blander seg, og hvorfor fett kan løses i upolare løsemidler.

Dette søker elever ofte hjelp til

Når elever jobber med løselighet og polaritet i Kjemi 1, er det særlig noen spørsmål som går igjen: Hva betyr likt løser likt? Hva er forskjellen på polart og upolart? Hvorfor løses salt i vann, men ikke i olje? Hvorfor blander ikke olje og vann seg? Hvordan vet jeg om et stoff er polart? Hvilke bindinger brytes og dannes når noe løses? Og hvordan skriver jeg en god labrapport om løselighet?

Denne teksten er skrevet for disse elevsøkene. Du lærer å bruke begreper som polaritet, upolar, dipol, ion-dipol-binding, hydrogenbinding, dipol-dipol-kraft, London-kraft, hydrofil, hydrofob, løsemiddel, løst stoff, observasjon, konklusjon og feilkilder på en naturlig og eksamensrettet måte.

Hensikt

Undersøke hvilke stoffer som løses i et polart løsemiddel, vann, og hvilke som løses i et upolart løsemiddel, olje. Resultatene skal forklares med polaritet, ioner og intermolekylære krefter. Målet er å koble synlige observasjoner på makronivå, for eksempel lagdeling eller oppløsning, til partikler og krefter på mikronivå.

Hypotese

Polare og ioniske stoffer, som salt og sukker, vil løses best i vann. Upolare stoffer, som jod og voks, vil løses best i olje. Stoffer med lik polaritet som løsemiddelet forventes å blande seg best. Hypotesen bygger på at det må dannes gunstige tiltrekningskrefter mellom stoffpartikler og løsemiddelmolekyler for at et stoff skal løses.

HMS og sikkerhet

Før du starter

• Bruk vernebriller, særlig hvis du bruker organiske løsemidler eller små mengder jod. Jod kan gi flekker og kan være irriterende, og organiske løsemidler kan ha sterk lukt eller være helseskadelige.
• Noen organiske løsemidler er brennbare. Hold dem unna åpen flamme og varme kilder.
• Arbeid i godt ventilert rom dersom det brukes løsemidler som lukter sterkt eller fordamper lett.
• Ikke smak på kjemikalier eller prøvestoffer, selv om noen av dem kan være vanlige husholdningsstoffer.
• Organiske væsker og blandinger med olje skal ikke helles rett i vasken. Følg lærerens beskjed om avfall. På eksamen bør du kunne begrunne dette med at organiske væsker kan være miljøskadelige, brannfarlige eller vanskelige å rense fra avløpsvann.
• Sett propp godt på reagensrør før risting, og rist forsiktig bort fra ansiktet.

Utstyr du trenger

• Reagensrør med propp
• Reagensrørstativ
• Vann
• Matolje eller annet upolart løsemiddel
• Salt, sukker, jod, voks og olje som prøvestoffer
• Dråpeteller eller spatler
• Merkepenn eller etiketter
• Tabell for resultater
• Vernebriller

Framgangsmåte – steg for steg

Framgangsmåte: bland polare og upolare stoffer med vann og olje og se hva som løses.

1. Merk reagensrørene tydelig, slik at du vet hvilket løsemiddel og hvilket prøvestoff hvert rør inneholder.
2. Fyll par av reagensrør med omtrent like mye vann og olje, for eksempel 2–3 mL av hvert løsemiddel.
3. Tilsett en liten og omtrent lik mengde av ett prøvestoff i ett vannrør og ett oljerør.
4. Sett på propp og rist forsiktig på samme måte hver gang.
5. La rørene stå litt, og observer om stoffet løses helt, løses delvis, ikke løses eller danner et eget lag. Skill mellom at et stoff faktisk løses, og at det bare fordeles midlertidig etter risting.
6. Noter resultatet med en gang i en tabell. Skriv presise observasjoner som «klar løsning», «uklar blanding», «bunnfall igjen», «eget lag» eller «delvis løst», ikke bare «ja» eller «nei».
7. Gjenta for alle prøvestoffene: salt, sukker, jod, voks og olje.
8. Sammenlign resultatene og koble løseligheten til polaritet og intermolekylære krefter.
9. Test eventuelt en liten mengde såpe eller oppvaskmiddel i en blanding av vann og olje for å se hvordan en emulgator virker.

Observasjoner og resultater

Resultatene under viser typiske observasjoner når polare, ioniske og upolare stoffer testes i vann og olje.

Stoff	Type stoff	I vann (polart)	I olje (upolart)	Tolkning
Salt (NaCl)	Ionisk	Løses	Løses ikke	Vann stabiliserer ionene Na⁺ og Cl⁻
Sukker	Polart molekylstoff	Løses	Løses ikke	Sukker kan danne hydrogenbindinger med vann
Jod	Upolart molekylstoff	Løses dårlig	Løses godt	Jod passer bedre med upolare krefter i olje
Voks	Upolart stoff	Løses ikke	Løses/delvis løses	Voks har lignende upolare krefter som olje
Olje	Upolart stoff	Danner eget lag	Blander seg	Olje blander seg med upolare stoffer, men ikke med vann

Mønster

Ioniske og polare stoffer løses best i vann, mens upolare stoffer løses best i olje. Resultatet støtter prinsippet likt løser likt: stoff og løsemiddel må kunne danne tiltrekningskrefter som passer sammen. Hvis et stoff bare løses delvis, bør det forklares med at molekylet kan ha både polare og upolare deler, eller at tiltrekningene ikke er sterke nok til full oppløsning.

Teorien bak

Polare stoffer løses i polare løsemidler, upolare stoffer løses i upolare løsemidler – likt løser likt.

For at et stoff skal løses, må tiltrekningskreftene mellom stoffpartiklene brytes, og tiltrekningskreftene mellom løsemiddelmolekylene må delvis brytes. Dette krever energi. Stoffet løses godt hvis det samtidig dannes nye, gunstige tiltrekningskrefter mellom stoffet og løsemiddelet. Derfor handler løselighet om en balanse: det som brytes må erstattes av krefter som er sterke nok til at blandingen blir stabil.

Vann er et polart løsemiddel. Vannmolekylet har en skjev ladningsfordeling og kan danne hydrogenbindinger. Derfor løser vann mange ioniske og polare stoffer. Når salt løses i vann, omgir vannmolekylene ionene. Den negative oksygensiden i vann trekkes mot positive ioner, mens de positive hydrogensidene trekkes mot negative ioner.

Sukker løses i vann fordi sukkermolekyler har mange OH-grupper som kan danne hydrogenbindinger med vann. Sukker er ikke et ionestoff, men det er polart nok til at vann kan trekke molekylene fra hverandre og stabilisere dem i løsning.

Olje er upolar. Upolare stoffer har ikke tydelige positive og negative ender, og de holdes hovedsakelig sammen av London-krefter. Derfor løser olje best andre upolare stoffer, som voks og jod. Upolare stoffer løses dårlig i vann fordi de ikke kan erstatte vannets sterke hydrogenbindinger på en gunstig måte.

Prinsippet likt løser likt betyr derfor ikke at stoffene må være identiske, men at typen krefter må passe sammen: ion-dipol-krefter og hydrogenbindinger passer godt med vann, mens London-krefter passer godt med upolare løsemidler. Dette er grunnen til at vi ofte deler løsemidler inn i polare, upolare og mellomtyper.

Såpe er et spesielt tilfelle. Såpemolekyler har en polar ende og en upolar hale. Den upolare halen kan feste seg i fett og olje, mens den polare enden vender mot vann. Derfor kan såpe få fett til å fordeles som små dråper i vann. Dette kalles en emulsjon. Såpe løser altså ikke fett på samme måte som salt løses i vann; den gjør fettet mulig å fordele og skylle bort.

Typiske problemstillinger sensor stiller

Hva betyr «likt løser likt»?

Det betyr at et stoff vanligvis løses best i et løsemiddel med lignende polaritet og lignende intermolekylære krefter. Polare og ioniske stoffer løses ofte i vann, mens upolare stoffer løses bedre i olje eller andre upolare løsemidler. Et godt svar nevner også hvilke krefter som dannes mellom stoff og løsemiddel.

Hvorfor løses ikke olje i vann?

Olje er upolar og kan ikke danne hydrogenbindinger med vann. Vannmolekylene danner heller hydrogenbindinger med hverandre, mens oljen samler seg i et eget lag. Lagdelingen skyldes også tetthet, men manglende blanding skyldes først og fremst polaritet og intermolekylære krefter.

Hvorfor løses jod best i olje?

Jod, I₂, er et upolart molekyl. Det passer best med upolare løsemidler, fordi både jod og olje hovedsakelig har London-krefter.

Hvorfor løses salt i vann?

Salt består av ioner. Vann er polart og kan stabilisere ionene med ion-dipol-krefter. Vannmolekylene trekker Na⁺ og Cl⁻ fra hverandre og omgir ionene i løsningen.

Hvorfor løses sukker i vann, men ikke olje?

Sukker har mange polare OH-grupper som kan danne hydrogenbindinger med vann. Olje er upolar og kan ikke danne slike sterke bindinger med sukker.

Hvordan virker såpe?

Såpe har en upolar hale som løses i fett, og en polar ende som løses i vann. Slik kan såpe danne små fettdråper omgitt av såpemolekyler, slik at fettet kan skylles bort. De små dråpene kalles miceller eller emulgerte fettdråper, avhengig av sammenhengen.

Sensortips – slik imponerer du

Slik får du toppkarakter

• Forklar løselighet med tiltrekningskrefter, ikke bare med ordene polar og upolar.
• Bruk vann og olje som tydelige motpoler: vann er polart og danner hydrogenbindinger, olje er upolar og har London-krefter.
• Forklar salt med ion-dipol-krefter og sukker med hydrogenbindinger.
• Knytt forsøket til hverdagen: fett, såpe, flekkfjerning og hvorfor olje og vann skiller seg.
• Skill mellom «løses», «blandes», «emulgeres» og «danner eget lag».

Muntlig 6-er-formulering

«Likt løser likt betyr at stoffet løses best i et løsemiddel med lignende polaritet og lignende intermolekylære krefter. Salt løses i vann fordi vann er polart og kan stabilisere ionene med ion-dipol-krefter. Sukker løses fordi det kan danne hydrogenbindinger med vann. Jod og voks løses bedre i olje fordi de er upolare og passer med London-kreftene i olje. Olje og vann blandes ikke fordi olje ikke kan erstatte vannets hydrogenbindinger på en gunstig måte.»

Slik vurderer sensor

Det som gir karakter 6

• Du tester flere stoffer systematisk i både polart og upolart løsemiddel.
• Du kobler observasjonene til polaritet og intermolekylære krefter.
• Du forklarer salt, sukker, jod og voks med riktig type tiltrekning.
• Du bruker begreper som hydrogenbinding, dipol-dipol, ion-dipol og London-krefter riktig.
• Du kan forklare hvorfor såpe virker som en bro mellom fett og vann.
• Du vurderer feilkilder og skiller mellom full løselighet og delvis løselighet.

Nivå	Kjennetegn i dette forsøket
Grunnleggende	Ser at noen stoffer løses i vann og andre i olje.
Godt	Kobler løselighet til polaritet og bruker prinsippet likt løser likt.
Svært godt	Forklarer med intermolekylære krefter, ion-dipol-krefter, hydrogenbindinger og London-krefter, og knytter til såpe og hverdagseksempler.

Typiske elevfeil å unngå

Vanlige feil

• Sier at «alt løses i vann» fordi vann er et vanlig løsemiddel.
• Forveksler polare og upolare stoffer.
• Glemmer at det er kreftene mellom stoff og løsemiddel som avgjør løseligheten.
• Tror at olje «frastøter» vann, uten å forklare at vann heller danner hydrogenbindinger med seg selv, mens olje ikke kan danne tilsvarende sterke tiltrekninger til vann.
• Blander sammen løselighet og tetthet når olje legger seg oppå vann.
• Sier at sukker er ionisk fordi det løses i vann. Sukker er molekylært, men polart.
• Glemmer at noen stoffer kan være delvis løselige eller ha både polar og upolar del.

Feilkilder

Det som kan påvirke resultatet

• Urenheter i prøvestoffene eller løsemidlene kan gjøre observasjonene uklare.
• For lite risting eller for kort tid kan gjøre at et stoff ser uløselig ut selv om det løses sakte.
• For mye prøvestoff kan gjøre at noe blir liggende igjen, selv om stoffet egentlig er delvis løselig.
• Delvis løselighet kan være vanskelig å bedømme med øyet. En uklar blanding kan være en suspensjon eller emulsjon, ikke nødvendigvis en ekte løsning.
• Temperaturen påvirker løselighet, så ulike temperaturer kan gi ulike resultater.
• Små mengder såpe eller andre tensider i utstyret kan få olje og vann til å blande seg mer enn normalt.
• Rør som ikke er godt merket kan føre til at prøvestoffer eller løsemidler forveksles.

Variasjoner av forsøket

• Test oppvaskmiddel eller såpe som «bro» mellom olje og vann.
• Bruk etanol som mellomting, fordi etanol har både en polar OH-gruppe og en upolar karbondel.
• Fargelegg vannet for å se lagdelingen mellom vann og olje tydeligere.
• Sammenlign ulike oljer eller organiske løsemidler.
• Test hvordan temperatur påvirker løseligheten til sukker eller salt i vann.
• Undersøk hvordan mengden såpe påvirker hvor stabil en olje-vann-emulsjon blir.

Sentrale begreper

• Polart molekyl – molekyl med ujevn ladningsfordeling og en positiv og negativ side.
• Upolart molekyl – molekyl med jevn ladningsfordeling uten tydelig dipol.
• Hydrogenbinding – sterk intermolekylær tiltrekning mellom H bundet til O, N eller F og et ledig elektronpar.
• Dipol-dipol-krefter – tiltrekning mellom polare molekyler.
• London-krefter – svake tiltrekningskrefter som virker mellom alle molekyler, og som dominerer i upolare stoffer.
• Ion-dipol-krefter – tiltrekning mellom ioner og polare molekyler, viktig når salter løses i vann.
• Løselighet – hvor mye av et stoff som kan løses i en gitt mengde løsemiddel.
• Emulsjon – blanding av to væsker som egentlig ikke løses i hverandre, der den ene er fordelt som små dråper i den andre.
• Emulgator – stoff som hjelper to væsker som normalt ikke blandes, for eksempel olje og vann, å danne en emulsjon.
• Micelle – liten struktur der upolare haler vender innover mot fett/olje, mens polare hoder vender utover mot vann.
• Hydratisering – når vannmolekyler omgir og stabiliserer ioner eller polare partikler i løsning.
• Suspensjon – blanding der faste partikler er fordelt i en væske uten å være løst på molekyl- eller ionenivå.

Kompetansemål forsøket dekker

• Forklare løselighet ut fra molekylers polaritet og intermolekylære krefter.
• Bruke observasjoner til å skille mellom polare, ioniske og upolare stoffer.
• Planlegge og gjennomføre forsøk, registrere data systematisk og tolke resultater.
• Knytte kjemiske begreper til hverdagsfenomener som såpe, fett, flekkfjerning og olje-vann-blandinger.
• Bruke modeller for mikronivå til å forklare synlige egenskaper på makronivå.

Ofte stilte spørsmål

Hvorfor virker såpe på fett?

Såpemolekyler har en polar ende som kan være i vann, og en upolar hale som kan være i fett. De legger seg rundt fettdråper og gjør at fettet kan fordeles i vann og skylles bort.

Er etanol polart eller upolart?

Etanol har en polar OH-gruppe og en upolar karbondel. Derfor kan etanol blandes med vann, men også løse noen mindre upolare stoffer bedre enn vann gjør.

Løses alle salter i vann?

Nei. Mange salter er lettløselige i vann, men noen er tungtløselige. Hvis ionegitteret er svært sterkt, kan vannmolekylene ha vanskelig for å rive ionene løs.

Hvorfor ligger olje over vann?

Olje ligger ofte over vann fordi olje har lavere tetthet enn vann. Men grunnen til at de ikke blander seg, er polaritet: olje er upolar, mens vann er polart.

Hva betyr det at noe er delvis løselig?

Det betyr at noe av stoffet løses, men ikke alt. Løselighet er ikke alltid bare ja eller nei; den kan variere med mengde, temperatur og løsemiddel.

Slik skriver du labrapport

En god labrapport forklarer ikke bare hva som løses, men hvorfor det løses ut fra polaritet og intermolekylære krefter. Den bør skille mellom observasjoner, faglig tolkning og konklusjon.

Del av rapporten	Hva du bør skrive
Hensikt	At du skal undersøke løselighet i polart og upolart løsemiddel.
Hypotese	At polare og ioniske stoffer løses best i vann, mens upolare stoffer løses best i olje.
Utstyr og HMS	Reagensrør, propper, vann, olje, prøvestoffer, vernebriller og avfallshåndtering.
Framgangsmåte	Forklar hvordan hvert stoff ble testet i både vann og olje på samme måte.
Resultater	Lag tabell med prøvestoff, løselighet i vann, løselighet i olje og tolkning.
Teori	Forklar polaritet, hydrogenbinding, dipol-dipol, London-krefter og ion-dipol-krefter.
Drøfting	Koble observasjonene til teorien og vurder feilkilder som risting, temperatur og delvis løselighet.
Konklusjon	Svar på om resultatene støtter prinsippet likt løser likt.

Klar for muntlig-praktisk?

Øv på flere Kjemi 1-forsøk, begreper og eksamensoppgaver med fasit.

Gå til Kjemi 1

Flere vanlige spørsmål om likt løser likt

Hva betyr likt løser likt?

«Likt løser likt» betyr at stoffer ofte løses best i løsemidler med lignende polaritet og lignende intermolekylære krefter. Polare stoffer løses ofte i polare løsemidler, mens upolare stoffer ofte løses i upolare løsemidler.

Hvorfor løses salt i vann?

Salt løses i vann fordi vann er polart og kan stabilisere ionene i saltet med ion-dipol-bindinger. Vannmolekylene legger seg rundt ionene og gjør det mulig for ionene å være spredt i løsningen.

Hvorfor løses ikke salt i olje?

Olje er upolart og kan ikke danne sterke nok tiltrekninger til ionene i salt. Derfor blir ikke ionene stabilisert, og salt løses dårlig i olje.

Hvorfor blander ikke olje og vann seg?

Olje er upolart, mens vann er polart. Vannmolekylene tiltrekker hverandre sterkt med hydrogenbindinger, og det dannes ikke sterke nok tiltrekninger mellom vann og olje til at de blander seg stabilt.

Hva er forskjellen på hydrofil og hydrofob?

Hydrofile stoffer har god kontakt med vann og løses ofte i vann. Hydrofobe stoffer har dårlig kontakt med vann og løses ofte bedre i upolare løsemidler.

Hvordan forklarer jeg likt løser likt på muntlig-praktisk eksamen?

Forklar først observasjonene. Deretter kobler du dem til polaritet, intermolekylære krefter og hvilke nye tiltrekninger som kan dannes mellom stoff og løsemiddel. Avslutt med feilkilder og usikkerhet.

Kjennetegn på et sterkt svar

• Du forklarer løselighet med intermolekylære krefter, ikke bare med ordene polar og upolar.
• Du skiller mellom ioniske stoffer, polare molekylstoffer og upolare molekylstoffer.
• Du forklarer salt med ion-dipol-krefter og sukker med hydrogenbindinger.
• Du forklarer jod, voks og olje med London-krefter og upolar karakter.
• Du skiller mellom løselighet, blanding, emulsjon og lagdeling.
• Du vurderer feilkilder som mengde prøvestoff, risting, temperatur, urenheter og delvis løselighet.

Vanlige misforståelser

• «Alt som løses i vann er ionisk.» Nei. Sukker er et molekylstoff, men løses i vann fordi det kan danne hydrogenbindinger.
• «Olje og vann blandes ikke fordi olje flyter oppå.» Tetthet forklarer hvilket lag som ligger øverst, men polaritet forklarer hvorfor de ikke blandes.
• «Såpe løser fett helt som salt i vann.» Såpe har en polar ende og en upolar hale og kan emulgere fett slik at det kan skylles bort.
• «Løselighet er alltid bare ja eller nei.» Mange stoffer er delvis løselige, og løseligheten kan endres med temperatur, mengde og løsemiddel.

Slik drøfter du usikkerhet

En god drøfting forklarer hvorfor observasjonene kan være usikre. Hvis det brukes for mye prøvestoff, kan noe ligge igjen selv om stoffet egentlig er delvis løselig. Hvis rørene ristes ulikt, kan ett stoff se mer løselig ut enn et annet. Hvis blandingen observeres rett etter risting, kan olje og vann se midlertidig blandet ut selv om de senere skiller lag.

Temperatur kan også påvirke løselighet, særlig for faste stoffer som sukker og salt. Urenheter eller såperester i reagensrør kan gjøre at olje og vann blander seg mer enn normalt. For å forbedre forsøket bør stoffmengde, volum, ristetid, temperatur og ventetid holdes mest mulig likt i alle prøver.

Eksempel på faglig forklaring

Salt løses i vann fordi vannmolekyler er polare. Den negative oksygensiden vender mot Na⁺-ioner, mens de positive hydrogensidene vender mot Cl⁻-ioner. Slik stabiliseres ionene i løsningen med ion-dipol-krefter. Salt løses ikke godt i olje fordi olje er upolar og ikke kan stabilisere ionene på samme måte.

Relaterte sider

Avbøyning av vannstråleMolekylbyggesettLøselighet av organiske stofferKjemi 1Alle Kjemi 1-forsøkKjemi 1-begreperOppgavesamlingMuntlig-praktisk eksamenEksamen i Kjemi 1

Alle kapitler i Kjemi 1

1 · Stoffer og periodesystemet2 · Kjemiske bindinger3 · Reaksjoner og beregninger4 · Entalpi, reaksjonsfart og likevekt5 · Syrer og baser6 · Analyse7 · Organisk kjemi8 · Grønn kjemi