Wie viele Zustände hat Wasser?

6 Antworten

Hallo!

Also neben den üblichen drei Aggregat-Zuständen, die jedem geläufig sein sollten:

Fest, flüssig und gasförmig

gibt es noch einen vierten Zustand: "Plasma".

Aber der hat nicht ausschließlich nur etwas mit dem Stoff "Wasser" zu tun.

Auch bedarf es für diesen Zustand "besondere Umstände"...

https://www.startpage.com/do/search?q=aggregatzustand+plasma

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/plasma-der-4-aggregatzustand

https://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/experimente/teilchenbeschleuniger/fair/plasmaforschung/

Gruß

Martin


JTKirk2000  27.07.2023, 10:03

Verstehe ich da was falsch, oder gilt Wasser neuerdings auch in fester und gasförmiger Form als Wasser, statt als Wassereis bzw. Wasserdampf? Wenn ich was von Wasser lese, gehe ich vom flüssigen Zustand aus. Ist es fest, gehe ich von Eis aus und ist es gasförmig, dann von Wasserdampf, soweit es H2O betrifft.

Und irgendwie wage ich sehr zu bezweifeln, dass bei den besonderen Umständen, die für Plasma notwendig sind, noch die molekulare Verbindung von H2O bestehen bleibt.

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MartinusDerNerd  27.07.2023, 10:10
@JTKirk2000

Wenn wir "Wasser" als das Molekül "H2O" betrachten, wird es leichter die Aggregatzustände zu unterscheiden.

Und festes Wasser nennt sich "Eis" und gasförmiges Wasser nennt man "Wasserdampf". Nur im flüssigen Zustand nennen "wir" es "Wasser".

Es hat nur diese unterschiedlichen Bezeichnungen, weil wir es aus unserem direkten Umfeld so gut kennen. Und wir haben uns schlicht daran gewöhnt.

Dennoch ist es "nur" ein chemisches Molekül.

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Kelec  27.07.2023, 10:12
@JTKirk2000

Umgangssprachlich bezeichnet Wasser flüssiges Wasser.

Chemisch gesehen heißt der Stoff aber Wasser egal in welchem Aggregatszustand er sich befindet.

Plasma ist im wesentlichen nur Ionisiertes Gas, der Ionisierungsgrad ist dabei aber egal für die Definition. Also es gibt auch Plasmen welche aus Molekülen bestehen und da ist H2O als solches auch dabei. Natürlich sind alle Plasmen welche noch aus Molekülen bestehen relativ kalt.

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ThomasJNewton  27.07.2023, 10:15
@JTKirk2000

"Wasser" wird sowohl für den Stoff H₂O verwendet, unabhängig vom Aggregatzustand, als auch speziell für den flüssigen Aggregatzustand.
Was gemeint ist, ergibt sich (hoffentlich) aus dem Zusammenhang.

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JTKirk2000  27.07.2023, 10:16
@MartinusDerNerd
Dennoch ist es "nur" ein chemisches Molekül.

Das gilt für alle Moleküle, aber dennoch sind sie je nach Auswirkung mehr oder weniger sogar grundlegend wichtig für unsere Existenz - und in Hinsicht auf letztere ist es in nicht wenigen Fällen grundsätzlich wichtig, dass diese nicht nur die entsprechenden Molekülverbindungen haben, sondern auch den jeweils richtigen Aggregatzustand.

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JTKirk2000  27.07.2023, 10:19
@ThomasJNewton
Was gemeint ist, ergibt sich (hoffentlich) aus dem Zusammenhang.

Da dieser in der Frage nicht eindeutig feststeht, sehe ich keine Grundlage dazu, dass mein Einwand nicht gerechtfertigt wäre. Nur weil da steht, dass "nicht nur irdische Verhältnisse" gemeint sind, heißt das noch lange nicht, dass nur flüssiges Wasser gemeint ist, denn es kann sich durchaus auch auf die verschiedenen Schmerlz- und Siedetemperaturen bei verschiedenen Drücken beziehen. Das hätte der Fragesteller vorher klären müssen, hätte dann aber vermutlich die Antwort auf die Frage wohl auch selbst herausgefunden.

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Kelec  27.07.2023, 10:21
@JTKirk2000

Wenn man nach den Aggregatszustandänden von Wasser fragt ist irgendwie klar, dass damit der Stoff Wasser gemeint ist und nicht nur flüssiges Wasser.

Das ergibt sich einfach aus dem Kontext der Frage.

Ist in dem Fall eben nur blöd, dass Wasser quasi eine Doppelbedeutung in der Sprache hat.

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JTKirk2000  27.07.2023, 10:22
@Kelec
Also es gibt auch Plasmen welche aus Molekülen bestehen und da ist H2O als solches auch dabei.

Das akzeptiere ich, wenn es mir bewiesen wird. Nur die bloße Behauptung genügt da nicht. Wenn ich den fotoelektrischen Effekt berücksichtige, ist Plasma ein besonderer Zustand, bei welchem die Atome so energiereich sein dürften, dass nur noch die Atomkerne selbst einigermaßen stabil wären, also ohne Elektronenbindung. Und was hält Moleküle zusammen? Ganz recht, die Elektronenbindung. Das lernt man im Chemieunterricht schon in der Schule - jedenfalls normalerweise.

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JTKirk2000  27.07.2023, 10:25
@Kelec
Wenn man nach den Aggregatszustandänden von Wasser fragt ist irgendwie klar, dass damit der Stoff Wasser gemeint ist und nicht nur flüssiges Wasser.

Nein nicht wirklich. Dann hätte man nach H2O fragen müssen, und nicht einfach nur nach Wasser. Ich frage ja auch nicht danach, wie viele Isotope Protium, Deuterium, Tritium und so weiter haben, wenn es mir darum geht, wie viele Isotope Wasserstoff hat, welcher die drei und noch weitere Isotope hat, ebenso wie H2O als Wasser, Wassereis und Wasserdampf möglich ist.

Das ergibt sich einfach aus dem Kontext der Frage.

Nein, das kann sich auch einfach nur auf die Übergangstemperaturen bei verschiedenen Drücken beziehen.

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ThomasJNewton  27.07.2023, 10:25
@JTKirk2000

Die Frage kann man außen vor lassen. Kommt mir vor wie eine Ätschibätschi-Frage, deren einziger Sinn es ist, nach Erhalt der Antworten allen mitzuteilen, dass man es besser weiß.
Aber davon abgesehen kann Wasser auch chemisch gemeint sein, als Stoff Wasser, der sich durch seine Zusammensetzung defniniert, nicht durch die Aggregationen.

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MartinusDerNerd  27.07.2023, 10:31
@JTKirk2000

Ich stecke in dieser Materie nicht wirklich drin...

Auch liegt meine Schulzeit bereits ein wenig länger zurück. Aber ich mag wissenschaftliche und technische "Dokus" im Fernsehen.

Mir ist darauf basierend so, dass es (meist) einen sehr hohen Druck und sehr hohe Temperaturen erfordert, um einen "Stoff" in den Plasma-Zustand zu versetzen.

Auch habe ich in Erinnerung, dass dabei sogar starke Magnetfelder verwendet werden, damit das erzeugte Plasma nicht die Wände des Behälters berühren.

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Kelec  27.07.2023, 10:33
@JTKirk2000
Wenn ich den fotoelektrischen Effekt berücksichtige, ist Plasma ein besonderer Zustand,

Von welchem Photoelektrischen Effekt sprichst du hier konkret. Unter dem Photoelektrischen Effekt verstehe ich nur das Auslösen von Elektronen.

Und was hält Moleküle zusammen? Ganz recht, die Elektronenbindung.

Richtig nur verhindert das nicht Wasserdampf zu ionisieren und das wäre ja laut Definition ein Plasma.

Zumindest für CO2 habe ich da etwad gefunden:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1387380608000602

We report data for the formation of C+, O+, CO+, C 2+, O 2+ and CO2 2+

In dem Fall liegt also CO2 in Ionisierter Form vor.

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Kelec  27.07.2023, 10:38
@JTKirk2000
Ich frage ja auch nicht danach, wie viele Isotope Protium, Deuterium, Tritium und so weiter haben, wenn es mir darum geht, wie viele Isotope Wasserstoff hat

Richtig weil Wasserstoff der Name des Elements ist. Die Namen Deuterium usw gibt es ja nur weil sie einen besonderen Stellenwert haben und sich auch chemisch zum Teil anders verhalten.

Wenn du zB Helium als Beispiel nimmst, heißt das nun mal Helium egal ob "normales" Helium, Helium 4 oder ein gemsich aus beiden gemeint ist.

Helium und Wasserstoff sind die Namen der Elemente so wie Wasser der Name des Stoffes (H2O) ist

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Kelec  27.07.2023, 10:40
@MartinusDerNerd

Nein muss nicht sein. In allen Gasentladungslampen, Leuchtstofflampen und Energiesparlampen liegt ein Plasma vor.

Sprich du siehst in deinem Altag vermutlich relativ viel kaltes Plasma.

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MartinusDerNerd  27.07.2023, 10:44
@Kelec

Richtig!. Jetzt wo Du das erwähnst... ;-))

Meine Gedanken rankten sich mehr um deutlich extremere Umstände und Anwendungsgebiete.

Dabei vergaß ich das nahe liegende und "banale".

Ich besaß früher sogar mal eine dieser dekorativen "Plasma-Kugeln".

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Bei Wasser sind die 3 klassischen Aggregatszustandände bekannt also

  • Fest
  • Flüssig
  • Gasförmig

Außerdem kann Wasser noch in einigen nicht klassischen Aggregatszuständen auftreten:

  • Plasma
  • Überkritisch

Wo ich mir nicht ganz sicher bin ist ob Wasser zusätzlich noch im Mesomorphen zustand auftreten kann.

Wie viele Zustände hat Wasser?

Einen Aggregatzustand, nämlich flüssig. Wenn es fest ist, ist es kein Wasser, sondern Eis, und wenn es verdampft ist, also gasförmig, ist es auch kein Wasser, sondern Wasserdampf.

Allerdings kann H2O diese 3 Aggregatzustände annehmen. Bevor es aber beispielsweise zu Plasma werden kann, wird sich die Verbindung zwischen Wasserstoff und Sauerstoff sehr wahrscheinlich lösen.

Bedenkt, das ich nicht nur irdische Verhältnisse meine.

Das ist eigentlich relativ egal, denn da geht es nur um die Übergangstemperaturen bei entsprechenden Drücken. Es ändert aber nichts an der Grundlage, dass H2O nur im flüssigen Zustand Wasser, im festen Zustand Eis und im gasförmigen Zustand Wasserdampf ist.

Das ist eine Definitionsfrage. Festes Wasser ist polymorph. Zählt jedes Polymorph als eigener Zustand?

Woher ich das weiß:Berufserfahrung