Dichteanomalie erklärt?
Was hat das ausdehnen des Wassers mit der Veränderung der dichte zutun?
3 Antworten
Die dichteanomalie des Wassers besagt, dass das Wasser nicht wie die meisten Stoffe im festen Zustand die höchste dichte hat, sondern bei genau 3,98°C, also im flüssigen Zustand. Der Grund dafür ist das Ausbilden von Sechseckigen Molekülansammlungen, die durch Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden.
Wenn die Temperatur weiter abnimmt, ist der Platzbedarf der H2O Moleküle tatsächlich geordnete aber größer. Also wird die dichte größer.
Nach oben hin ist es ja logisch, dass die dichte abnimmt, siehe das verdampfen von Wasser.
Dichte ist Masse/Volumen. Wenn sich also Wasser bei Erwärmung ausdehnt, wird das Volumen größer und die Masse (kg) bleibt gleich. Deswegen ist die Dichte geringer, bei Wasser gibt es noch Ausnahmen. Bei 4° ist die Dichte von Wasser am höchsten und nimmt dann wieder ab. Eine eingefrorene Wasserflasche Platz z.b., weil das Volumen zunimmt.
Jein. Der Kollege über mit hat das gut beschrieben. Es ist jetzt zwar nicht wissenschaftlich, aber stell dir vor, dass ein Stoff aus vielen kleinen Kugeln besteht. Wenn du einen Stoff erhitzt dann wollen die Kugeln nicht mehr so dicht an einander sein (Volumen wird größer und Dichte niedriger). Du möchtest im Sommer ja auch nicht Kuschel, weil es eh schon zu warm ist. Wenn es kälter ist rücken die wieder näher zusammen (Volumen kleiner und Dichte größer). Wasser ist dabei eine Ausnahme. Wasser hat seine größte Dichte bei 4° bzw 3,98° wie ich gerade gelernt habe. Wenn Wasser kälter wird z.b. 1° dann bilden es langsam eine besondere Struktur und beim Eis bildet sich die Struktur voll aus. Diese spezielle Form nimmt mehr Platz (Volumen) ein und hat deswegen eine geringere Dichte. Es ist ja immer noch gleich von der Masse (Gewicht), aber es braucht mehr Platz. Wenn du Wasser von 70° auf 20° abkühlen lässt, dann wollen die auch wieder Kuschel, weil ihnen kalt wird. Wie alle anderen Stoffe auch.
Kleine fun fact der absolute Nullpunkt liegt bei -273,15° kälter kann es nicht mehr werden, weil die Atome nicht mehr näher aneinander rücken können. Dann haben auch alle Stoffe, außer halt Wasser, ihrer größte Dichte. Deswegen Dichteanomalie des Wassers, weil das nicht der Normal Fall ist.
Das O Atom hat 4 Elektronenpaare, die in die Ecken eines Tetraeders weisen.
An 2 Paaren hängen eigene H Atome, die beiden anderen machen Brücken zu anderen H Atomen. Jedes O (die H kann man vernachlässigen) hat also 4 Nachbarn. Das ist im Eis.
Wenn es flüssig wird gibt es eine dichteste Kugelpackung mit 12 Nachbarn.
Also ist Eis lockerer gebaut.
Dehnt sich das Wasser denn nicht aus Wenn's kälter wird und nicht wärmer?:0