Phenol ist wasserlöslich
Löst man ein paar Phenol-Kristalle in wenig Wasser, erhält man eine mehr oder weniger klare Lösung. Löst man die gleiche Menge Phenol in etwas mehr Wasser, so geht das nicht. Gibt man dann noch mehr Wasser dazu, löst sich das Phenol wieder und es entsteht eine klare Lösung.
Mischungslücke
Solch ein Phänomen nennt man in der physikalischen Chemie eine Mischungslücke. Hat man viel Phenol und wenig Wasser, so löst sich das Wasser quasi im Phenol. Hat man dagegen viel Wasser und wenig Phenol, so löst sich das Phenol im Wasser. Sind die Mengen an Wasser und Phenol ausgeglichen, so löst sich weder Wasser in Phenol noch Phenol in Wasser.
Betrachten wir dazu folgendes Diagramm:
Die Mischungslücke des Phenol-Wasser-Systems
Diese Abbildung zeigt die Mischungslücke im Phenol-Wasser-System, die aber nur bei Temperaturen unterhalb von ca. 72 ºC besteht. Oberhalb dieser Temperatur verschwindet die Mischungslücke, und man kann dann Phenol und Wasser in beliebigen Massenanteilen mischen.
Film
Ein kleiner Film , den Anton und Genisha (zwei meiner Schüler aus dem aktuellen Grundkurs Chemie) gedreht haben, zeigt eine Phenol-Wasser-Mischung aus dem Bereich der Mischungslücke. Der Film beginnt mit einem Phenol-Wasser-Gemisch, einer trüben Suspension im großen Reagenzglas. Dann wird 1-molare NaOH dazugegeben, das Gemisch klärt sich langsam auf. Beim Zeitindex 42 ist das Gemisch klar, es liegt eine Lösung von Phenolat-Ionen in Wasser vor. Jetzt wird 20%ige Salzsäure dazugegeben. Sofort trübt sich das Gemisch intensiv, da jetzt wieder Phenol-Moleküle gebildet werden, die in Wasser nicht löslich sind, jedenfalls nicht bei dem bestehenden Wasser-Phenol-Verhältnis (Mischungslücke bei 20 ºC).