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Kapitelstart: Was ist Wasser

  • Viele kleine Teilchen
  • Wasser hält zusammen
  • Wasser hat eine Haut
  • Wasser als Klebstoff
  • Wasser-Eis-Dampf
  • Flüssiges Wasser
  • Dampf
  • Eis
  • Zusammenfassung
  • Quiz


  • Lexikon
    (Glossar)

    EiskristallWas ist Wasser

    Wasser-Eis-Dampf

    Eis

    Eine Form des Wassers fehlt noch, und zwar die feste Form. Den festen Zustand von Wasser kennst du sicher auch: genau, das Eis. Was machst du, wenn du dein Getränk im Sommer kühlen willst? Richtig, du gibst Eiswürfel hinein. Um Eiswürfel zu bekommen, stellst du flüssiges Wasser in den Gefrierschrank. Wasser gefriert bei 0° Celsius. Hast du mal darüber nachgedacht, warum der Eiswürfel, den du in dein Getränk gibst, nicht untergeht? Versuche das einmal mit anderen Festkörpern, z. B. mit einem Stück festem Kerzenwachs (nicht in dein Getränk sondern in flüssiges Kerzenwachs fallen lassen). Der Feststoff wird immer im flüssigen Stoff der gleichen Art untergehen.

    Wenn ein Stoff abgekühlt wird, dann zieht er sich zusammen und so liegen die Teilchen näher aneinander. Daher passen mehr Teilchen in einen Raum als bei flüssigen Stoffen und der Stoff wird dichter: Teilchen eng und weit

    Im ersten Bild sind die Teilchen weiter voneinander entfernt. Daher passen nicht so viele in das Rechteck. Im zweiten Bild ist das Rechteck genau so groß wie im ersten, aber die Teilchen liegen näher aneinander. So passen mehr hinein. Und je mehr Teilchen vorhanden sind, desto schwerer wird der Kasten. Der Chemiker spricht hier von Dichte.

    Du kannst dir das ganz leicht merken: Wenn dir kalt ist, machst du dich ja auch kleiner. Du verschränkst die Arme und ziehst die Schultern ein. In einem kalten Bett rollt man sich zusammen. So ist das auch bei den meisten Stoffen, in der Wärme dehnen sie sich aus, in der Kälte ziehen sie sich zusammen. Abgekühltes, festes Kerzenwachs sinkt in flüssigem Wachs nach unten. Probiere es aus!

    Was ist nun beim Wasser so anders, dass festes Wasser (Eis) oben schwimmt?

    Eisberg Wasser verliert an Dichte, wenn es gefriert. Bei Temperaturen über 4 Grad verhält Wasser sich wie andere Flüssigkeiten. Am Gefrierpunkt bilden sich Eiskristalle, in denen die Wasserteilchen weiter von einander entfernt sind als im flüssigen Wasser. Weiter voneinander entfernt bedeutet weniger dicht - also hat Eis eine geringere Dichte als flüssiges Wasser und ist damit leichter als flüssiges Wasser. Eis schwimmt auf dem Wasser. Auch die mächtigen Eisberge in der Arktis schwimmen auf dem Wasser.

    Was sorgt für den Abstand der Teilchen im Eiswürfel? Im Eiskristall halten Brücken im Kristallgitter den Abstand zwischen den Teilchen stabil. Du kannst sie Dir wie Stäbchen vorstellen. Die Teilchen können sich nicht mehr frei bewegen wie in der Flüssigkeit. Sie sind an diesen Stäbchen festgefroren. Die Stäbchen (oder Brücken) sind so lang, dass die Teilchen nicht nahe genug aneinander liegen, um den Eiswürfel schwerer zu machen als flüssiges Wasser. Man nennt diesen Vorgang, weil er anders ist als bei allen anderen Stoffen Anomalie des Wassers.

    Was meinst du? Was passiert, wenn das Eis im obigen Bild schmilzt? Läuft das Glas über?
    (Klicke in das Glas mit den Eiswürfeln, dann siehst du die Antwort...)