Löslichkeit von Natriumchlorid
Faktencheck
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- 2025
Basiswissen｜
Video｜
Wertetabellen｜
g/ml: Gehalte｜
%: Massenanteile｜
g/l: Massenkonzentration｜
g/cm³: Dichten｜
Faktencheck｜
Test I｜
Test II｜
Folgeversuche｜
Deutschland vor 250 Millionen Jahren｜
Fußnoten
Basiswissen
Die Löslichkeit gibt an, wie NaCl (Kochsalz) maximal in reinem Wasser gelöst sein kann. Grundsätzlich gilt: je wärmer das Wasser (und auch das Salz), desto mehr NaCl kann gelöst werden. Die Löslichkeit ist also temperaturabhängig, also eine Funktion der Temperatur. Überraschend ist, welch große Menge an Kochsalz in verhältnismäßig wenig Wasser aufgelöst werden kann. Hier stehen Tipps für eine Vorführung als Tischversuch.
Video
Bei diesem Versuch mit recht kaltem Wasser löste sich die rechnerisch mögliche Menge nur widerwillig auf. Selbst nach 45 Minuten Verquirlung mit einem Rührfisch war die Lösung noch milchig und man sah viel körniges Salz auf dem Boden. Bei heißem Wasser von etwa 80 °C aber löst sich das Salz sehr schnell bis hin zu glasklarem Wasser auf.
Wertetabellen
g/ml: Gehalte
- Bei 0 Grad Celsius kann man 35,76 g NaCl in 100 ml reinem Wasser auflösen.
- Bei 20 Grad Celsius kann man 35,92 g NaCl in 100 ml reinem Wasser auflösen.
- Bei 40 Grad Celsius kann man 36,46 g NaCl in 100 ml reinem Wasser auflösen.
- Bei 60 Grad Celsius kann man 37,16 g NaCl in 100 ml reinem Wasser auflösen.
- Bei 80 Grad Celsius kann man 37,99 g NaCl in 100 ml reinem Wasser auflösen.
- Bei 100 Grad Celsius kann man 39,12 g NaCl in 100 ml reinem Wasser auflösen.
%: Massenanteile
- Bei 0 Grad Celsius sind 26,34 % der Masse der ganzen Lösung reines NaCl.
- Bei 20 Grad Celsius sind 26,43 % der Masse der ganzen Lösung reines NaCl.
- Bei 40 Grad Celsius sind 26,71 % der Masse der ganzen Lösung reines NaCl.
- Bei 60 Grad Celsius sind 27,09 % der Masse der ganzen Lösung reines NaCl.
- Bei 80 Grad Celsius sind 27,53 % der Masse der ganzen Lösung reines NaCl.
- Bei 100 Grad Celsius sind 28,12 % der Masse der ganzen Lösung reines NaCl.
g/l: Massenkonzentration
- Bei 0 Grad Celsius sind in einem Liter der Lösung 318,5 g NaCl.
- Bei 20 Grad Celsius sind in einem Liter der Lösung 317,1 g NaCl.
- Bei 40 Grad Celsius sind in einem Liter der Lösung 318,2 g NaCl.
- Bei 60 Grad Celsius sind in einem Liter der Lösung 320,5 g NaCl.
- Bei 80 Grad Celsius sind in einem Liter der Lösung 323,3 g NaCl.
- Bei 100 Grad Celsius sind in einem Liter der Lösung 327,9 g NaCl.
g/cm³: Dichten
- Bei 0 Grad Celsius kann die Dichte maximal 1,2093 g/cm³ betragen.
- Bei 20 Grad Celsius kann die Dichte maximal 1,1999 g/cm³ betragen.
- Bei 40 Grad Celsius kann die Dichte maximal 1,1914 g/cm³ betragen.
- Bei 60 Grad Celsius kann die Dichte maximal 1,1830 g/cm³ betragen.
- Bei 80 Grad Celsius kann die Dichte maximal 1,1745 g/cm³ betragen.
- Bei 100 Grad Celsius kann die Dichte maximal 1,1660 g/cm³ betragen.
Faktencheck
Die Zuverlässigkeit der Angaben aus den Tabellen oben sollen nun stichprobenartig mit einzelnen Versuchen überprüft werden. Die gewünschte Genauigkeit orientiert sich dabei an den Anforderungen einer Lernwerkstatt und nicht eines Labors.
Test I
Am 20. Mai 2025 hatten wir in der Mathe-AC Lernwerkstatt die Angaben aus den Tabellen in einem eindrucksvollen Tischversuch überprüft. Laut Tabelle kann man in 100 ml (Milliliter) 80° heißen Wasser fast 38 Gramm Salz auflösen. Wir hatten Wasser in einem Wasserkocher auf 100 °C erhitzt. Aus anderen Versuchen wussten wir, dass die Temperatur nach dem Einschütten von frisch aufgekochtem Wasser in einen Messbecher zunächst sehr schnell zurückgeht. So rechneten wir mit rund 80°C. Die fast 38 Gramm Salz pro 100 ml Wasser rundeten wir auf nur 35 Gramm ab. In einem Messbecher befanden sich dann gut 800 ml etwa 80 °C warmes Wasser. Der Messbecher stand auf einem Magnetrührer, auf dem Boden des Bechers drehte sich ein Rührfisch mit gut 1000 U/min (Umdrehungen pro Minute). Dadurch entstand ein großer Strudel im Glas, der sich wie eine Windhose bis auf den Boden erstreckte. Mit einer Waage wogen wir dann 8 mal 35 g, also 280 g Salz ab. Das war eine ganze Menge! Und diese Menge Salz kippten wir auf einen Schlag in das aufgerührte Wasser. Sofort wurde das Wasser völlig milchig und undurchsichtig.
In heißem 80 °C Wasser löste sich die rechnerisch bei bei 20 °C mögliche Menge an Kochsalz sehr schnell vollständig auf.
Schon nach wenigen Minuten Tätigkeit des Rührfisches hatte sich das gesamte Salz sichtbar aufgelöst: das Wasser war glasklar und auf dem Boden sah man nirgendwo nicht aufgelöstes Salz. Beeindruckend war hier vor allem die große Menge an Salz, die man bis zur völligen Klarheit in vergleichsweise wenig Wasser auflösen kann.
Test II
Am 16. Dezember 2025 wurde der Versuch zum Auflösen einer größeren Menge von NaCL wiederholt. Im Großen und Ganzen gingen wir dabei vor wie bei dem Versuch vom 20. Mai 2025:
- 359 Gramm körniges NaCL (Speisesalz) abgewogen auf einer 👉 Balkenwaage
- Etwa 19 °C 👉 Raumtemperatur
- Etwa 1000 ml 👉 Leitungswasser
- Wassertemperatur vor dem Auflösen: etwa 15 °C
- Salztemperatur vor dem Auflösen: etwa 18 °C
- Etwa 1000 U/min für den 👉 Rührfisch
- Dauer bis zur Klarheit des Wassers etwa: mehr als 45 Minuten
- Menge der Flüssigkeit nach 40 Minuten: 1125 ml + geschätzt 10 ml Salzschlämme [3]
- Auch 45 Nach Vesuchsbeginn befand sich noch festes Salz in der Lösung.
Beobachtung
Bei diesem Versuch wirkte Hanna Owolabi maßgeblich mit.
Bei zimmerwarmen Wasser löst sich die dafür rechnerisch mögliche Menge an Salz nur langsam auf. Für eine beeindruckende Vorführung der Löslichkeit von NaCL ist die Variante mit kaltem Leitungswasser nicht gut geeignet.
Das Salz löste sich nur sehr langsam auf. Zwar nahm die Milchigkeit am Anfang schnell etwas ab. Aber das raumwarme Wasser war auch nach 45 Minuten aktiver Verquirlung mit Rührfisch noch gut sichtbar milchig, wennauch transluzent bis leicht durchsichtig. Stellte man den Rührfisch aus, setzte sich nach Augenmaß geschätzt die Menge von gut einem Teelöffel Salz am Boden ab.
Auch am nächsten Tag, gut 16½ Stunden nach dem Beginn der Salzauflösung und etwa etwas über 15 Stunden ohne Rührfischtätigkeit, lagen am Boden des Gefäßes noch immer gut nach Augenmaß geschätzt vielleicht 3 bis 6 Kubikzentimeter körniges Salz. Der Versuch wurde hier mit den Schluss abgegbrochen, dass die für 0° C rechnerisch mögliche Menge Salz sich bei 20 °C oder knapp darunter auch nach gut 15 Stunden nicht vollständig aufgelöst hat.
Folgeversuche
Die bisherigen Tests kann man als Pilotversuche oder Vorversuche (preliminary tests) verstehen. Sie gaben Hinweise, unter welche einfach handhabbaren Randbedingungen welche Effekte wie zuverlässig auftreten. Für Versuche hin zu mehr Präzision sind folgende Gedanken vielleicht interessant:
- Leitungswasser enthält bereits gelöste Salze, daher vielleicht besser 👉 destilliertes Wasser
- Das verwendete Salz aus dem Kaufladen war möglicherweise nicht NaCl als Reinstoff (Jodzusatz?). Besser NaCL als 👉 Reinstoff
- Beim zweiten Versuche gingen handhabungsbedingt einige wenige Kubikzentimeter Wasser verloren. Das mit größerer Genauigkeit durchführen.
Interessant wäre es, unter welchen Bedingungen man den theoretischen Wert von 359 g NaCL in einem Liter Wasser bei 20 °C ganz bis hin zu glasklarem Wasser auflösen kann.
Deutschland vor 250 Millionen Jahren
Eine faszinierende Besonderheit Mitteleuropas soll hier kurz erhählt werden: vor rund 250 Millionen Jahren lag Mitteleuropa (Deutschland, Österreich, Frankreich, Polen etc.) nahe am Äquator. Das Klima war heißt und die Landschaft wüstenähnlich. Immer wieder verdunsteten in dem heißen Klima riesige Wassermassen aus den Randmeeren des Ozeans.
Darstellungen der fernen Zeit des Zechsteins zeigen auf wüstenhafte Landschaften. In dieser Zeit verdunsteten auf dem Gebiet Mitteleuropas ganze mehrere Meere. Sie hinterließen mächtige Lagen von Natriumchlorid und anderen Salzen. Diese werden heute in modernen Bergwerken industriell abgebaut.
Beim Verdunsten geht zwar Wasser in die Luft, das Salz aber nicht. Dadurch stieg der Salzgehalt in dem Wasser so stark an, dass die Löslichkeitsgrenze unterschritten wurde. Das vorher im Wasser gelöste Salz konnte nicht mehr gelöst bleiben und wurde wieder fest. So sank es zum Meeresboden und bildete dort viele Zehnermeterhohe Salzschichten. War das ursprüngliche Meer ganz verdunstet konnten die Salzpakete von Staub und Tonen überweht und verdeckt werden. Später sanken sie durch geologische tief Richtung Erdinneres ab. Heute werden diese riesigen Salzlagerstätten in Deutschland über große Bergwerke genutzt. Siehe auch 👉 Zechstein [Entstehungszeit]
Fußnoten
- [1] Die metallenen Gewichtsstücke der Balkenwaage, die in Summe 356 Gramm ergeben sollten, zeigten bei einer Kontrollwägung auf einer elektronischen Waage Kern EMB 1200-I mit einer Anzeigegenauigkeit von d = 0,1 g eine Gesamtmasse von 355,2 Gramm an.
- [2] Die Temperaturen wurden mit drei verschiedenen Flüssigkeitsthermometern gemessen. Die Thermometer wurden vor den Messungen miteinander abgeglichen. Sie zeigten bis auf das Grad genau dieselbe Ramtemperatur von 19 °C an.
- [3] Bei dem Versuch am 16. Dezember 2025 hatte sich das Salz auch nach 40 Minuten mit dem Rührfisch bei etwa 500 U/min noch nicht ganz aufgelöst. Das flüssige Salz wurde dann in einen großen Messbecher (1000 ml) und einen Messzylinder (125 ml) umgekippt. Auf dem Boden des Bechers mit der Lösung blieb dann eine Sole zurück, die nicht wirklich gut fließfreudig war. Sie wurde per Augenmaß auf etwa 10 ml abgeschätzt.
- [4] Eine international abgestimmte Standard-Anleitung zur Bestimmung der Löslichkeit eines Stoffes in Wasser findet man in: OECD (1995), Test No. 105: Water Solubility, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 1, OECD Publishing, Paris. Online: https://doi.org/10.1787/9789264069589-en.