Frage von littlekurai, 35

wiegenau funktioniert die anomalie des wassers?

Hallo, Ich habe das mit der Wasserstoffbrücken und dem Hohlraum dazwischen schon verstanden. Aber die H-Brücken sind ja auch in 80℃ warmen Wasser (erhöhter Siedepunkt im Vergleich zu Methan). Wie kommt es das die Dichte von Wasser bei 4℃ am höchsten ist und dann zum gefrieren hin wieder sinkt? Das sich ab der dichte H-Brücken bilden kann es ja nicht sein... oder sind es davor weniger? Bitte Hilfe!!!

Antwort
von quanTim, 11

also wie du schon recht erkannt hast liegt der gund in den wasserstoffbrücken.

beim aggregatsübergang von flüssig zu fest bilden sich strukturen aus. durch due wasserstoffbrpckenbindung sind solche strukturen bereits im flüssengen zustand präsent.
zumdem ist die strukturbildung ein fließender ständig fortschreitender prozess.

durch die wassserstoffbrücken hat auhc flüssiges wasser bei z.B 1°C eine bereits sehr kompakte dichte bis 4°C wird die strucktur immer "optimaler" dichter und platzsparender. das heist die dichte wird extrem erhöht. wenn man unter die 4°C geht, dann billden sich strukturen aus, die mehr platz benötigen. diese werden aufgrund der molekülgeoemtirie des wassers verursacht.( dadurch entsteht auch die typische struktur von schneeflocken) unterhalb von 4°C sind also nicht mehr nur die Wasserstoffbrücken für die struktur verantwortlich. Das wasser ordnet sihc in einer natürlcihen struktur an, welche nicht die höchste dichte hat.

das es gerade 4°C sind kann ich nicht erklären. Ich denke, das ist ein glücklicher zufall

Antwort
von Karl37, 9

Das Wasser bildet im flüssigen Zustand sogenannte Cluster aus. Das sind lockere Molekülverbände unterschiedlicher Größe, der den Dipolen geschuldet sind.

Das bedeutet, da beim Sieden diese Cluster aufgehoben werden, die große Verdampfungsenthalpie.

Die Molekülabstände sind im Cluster kleiner als im Kristall, daher die Volumenzunahme beim Gefrieren. Bei 3,98°C besteht das Minimum der Molekülabstände im Cluster, die Dichte besitzt daher ein Maximum.

Im Mittel besteht so ein Cluster aus ca. 100 Wassermoleküle. Sie sind die Ursache für die physikalischen Eigenschaften des Wasser. Zwischen 3,98° und dem Gefrierpunkt beginnt bereits die Fernordnung, die dann zu Kristall führt.

Antwort
von Shiftclick, 17
  • Das Wassermolekül ist asymmetrisch und weist daher auf seinen beiden Seiten unterschiedliche Ladungen auf (links). Man spricht von einem Dipol. Dadurch verhält es sich anders als andere Substanzen. Eis ist weniger dicht (oben) und schwimmt an der Oberfläche. 4 Grad kaltes Süßwasser ist am dichtesten (unten) und sinkt in die Tiefe. Warmes Wasser schichtet sich darüber ein (Mitte).

Schau dir die Abbildung 1.7 auf dieser Seite an:

http://worldoceanreview.com/wor-1/klimasystem/grose-meeresstroemungen/wasser-ein...

Kommentar von littlekurai ,

Das ist leider nicht die Antwort auf meine Frage. Das allgemeine hatte ich ja schon verstanden...

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