Wieso ist die Dichte bei Wasser gerade bei 4°C am höchsten?

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4 Antworten

Das Video zeigt zwar sehr gut die Anomalie des Wassers, die Antwort auf Deine spezielle Frage ist allerdings etwas versteckt im Video.

Wasser bildet mit Wasserstoffbrücken mehr oder weniger große Cluster (Molekülhaufen). Im festen Zustand sind diese Cluster kristallin. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Brownsche Molekularbewegung zu, mit abnehmender Temperatur die Bildung der Wasserstoffbindungen. Das sind zwei gegenläufige Phänomene, die unmittelbar Einfluss auf das Volumen haben und sich bei ca. 4°C die Waage halten. Diese Clusterbildung bzw. Zerstörung ist auch ursächlich für die relativ große spezifische Wärmekapazität des Wasser, sowie für die große Schmelz- und Verdampfungsenthalpie des Wasser, die im Vergleich zu ähnlich großen Molekülen viel größer ist.

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Kommentar von magicnick14
13.07.2013, 14:28

heißt das dass wenn man wasser noch weiter ab 4°C erwärmt werden garnicht die HBrücken zerstört sondern die Cluster (im video die "Bruchteile") rücken nur weiter auseinander aufgrund der Bewegung der Moleküle die durch die erwärmung stattgefunden hat ?

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Prinzipiell gilt je kälter desto kleiner das Volumen/höher die Dichte.

Wenn Wasser gefriert ordnen sich die Wassermolkeüle zu Eiskristallen zusammen. Dabei wird die Dichte wieder kleiner, weil diese in ihrer Ordnung mehr Platz zwischen den Molekülen lassen.

Wasser fängt jetzt, anders als andere Stoffe, schon bei 4°C damit an sich zu ordnen. Das ist noch kein Eis, aber die einzelnen Molekülverbände im Wasser werden schon größer. Das Volumen steigt also unter 4°C wieder an.

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Kommentar von magicnick14
10.07.2013, 20:05

ähm nicht ganz wenn Wasser gefriert wid die dichte wieder größer als normales wasser da diese Anordnung der Kristalle viel raum beansprucht durch die Wasserstoffbindungen

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Sind ja nicht ganz genau 4 °C (3,983 ± 0,00067). Und warum das nicht 4,3 oder 2,7 °C sind, hat glaube ich, noch keiner herausgefunden. Jedenfalls sind die 3,983 °C kein Rechenwert aus irgendeiner Physik-Formel, sondern ein experimetelles Ergebnis - wenn ich nicht irre. Wasserstoffbrücken erklären die Vorgänge, aber nicht die 3,983 °C.

Gott ist groß und schuf die Naturgesetze. Wenn ich Deine Frage richtig verstanden habe.

Gruß

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Ähm, ganz ehrlich, also besser als in dem Video kann man das hier in Worten sicher nicht erklären!

Was genau verstehst du an dem Video nicht?

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Kommentar von magicnick14
10.07.2013, 20:02

bei 1:50 sagt er : wird weiter erwärmt zerfallen auch diese bruchstücke warum tun sie das dann nicht ? davon wird ja garnix gezeigt

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