Warum klebt Zucker?

Jul 02 2015
Wenn das süße Zeug mit Wasser vermischt wird, will es sich plötzlich mit allem verbinden, was ihm begegnet. Warum so anhänglich, Zucker?
Wasserstoffbrückenbindungen sind der Schlüssel zur Klebrigkeit von Zucker.

Es ist leicht, weißen Zucker und Speisesalz zu verwechseln – wir haben in unserer Zeit sicherlich ein oder zwei schrecklich salzige Muffins gebacken. Aber fügen Sie diesen scheinbar eineiigen Zwillingen etwas Wasser hinzu , und sie sind plötzlich völlig unterschiedliche Tiere. Sowohl Salz- als auch Zuckerkristalle beginnen sich in Wasser aufzulösen, aber Zucker wird klebrig und Salz nicht. Warum ist das so?

Wasserstoffbrückenbindungen sind der Schlüssel zur Klebrigkeit von Zucker. Zucker ist ein Feststoff, dessen Moleküle aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen bestehen. Die Kristalle sind intakt und kleben nicht aneinander - Sie können Zucker leicht sieben und gießen. Aber in Gegenwart einer Flüssigkeit beginnen die ehemals starken Sauerstoff-Wasserstoff-Bindungen im Zucker aufzubrechen, und die losen Wasserstoffatome suchen nach etwas anderem, woran sie haften können.

Einige der Wasserstoffatome bleiben an der nächsten Oberfläche haften, einige greifen an den Wasserstoffmolekülen in der Flüssigkeit an und einige verbinden sich mit einem anderen Wasserstoff- oder Sauerstoffatom im Zucker. Das Ergebnis: ein klebriges Durcheinander. Wenn Sie Zucker in der Hand halten, kann schon eine kleine Menge Schweiß dazu führen, dass die Dinge anfangen, klebrig zu werden. Salz hingegen besteht aus Natrium und Chlor. Wenn es sich also in Wasser auflöst, schwimmt kein Wasserstoff herum, der an irgendetwas haften bleibt.

Aber was ist mit Wasser? Seine Moleküle bestehen ebenfalls teilweise aus Wasserstoff – warum wird es nicht klebrig wie Zucker, wenn es mit einer anderen Substanz kombiniert wird? Das hat damit zu tun, dass Zucker viel komplexer ist als Wasser. Ein Zuckermolekül enthält 12 Kohlenstoffatome, 22 Wasserstoffatome und 11 Sauerstoffatome – und viel mehr Wasserstoffbrückenbindungen als ein Wassermolekül. Wenn diese Bindungen im Zucker aufgebrochen werden, haben die Moleküle mehr Möglichkeiten, sich an alles zu klammern, womit sie in Kontakt kommen, einschließlich anderer Zuckermoleküle. Und die neuen Bindungen sind sicherer, weil es so viele davon gibt – es ist schwieriger, sie auseinander zu ziehen.

Jedes Wassermolekül hingegen besteht nur aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom, hat also nicht so viele „klebrige Stellen“. Wasser haftet besser an Oberflächen als an sich selbst – es perlt ab, bildet Pfützen oder sickert in den Teppich ein.

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Quellen

  • Feld, Simon Quellen. "Warum ist Honig so klebrig?" 200 Fragen zur Chemie. (2. April 2015) http://questions.sci-toys.com/WhyIsHoneySoSticky
  • Der Chemiereporter-Podcast. "Warum klebt Zucker?" 7. Sept. 2008. (2. April 2015) http://www.basf.ca/group/corporate/ca/en_GB/news-and-media-relations/podcasts/chemical-reporter/sugar
  • Die nackten Wissenschaftler. "Was macht Dinge klebrig?" 25. Juli 2013. (2. April 2015) http://www.thenakedscientists.com/HTML/questions/question/1000174/