Allgemeine Chemie
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Alt 31.05.2002, 21:16   #1   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Wasser und Dichte

Hallo zusammen, habe eine Frage, die wahrscheinlich supereinfach zu beantworten ist. Dass Eis eine geringere Dichte als Wasser hat, ist ja doch recht bekannt. Da kann ich mir auch noch erschließen warum das so ist. Und dass Wasser bei 4°C die größte Dichte hat (Dichteanomalie) ist mir auch klar, aber mir fällt da keine komplette und vernünftige Erklärung zu ein....
wär klasse, wenn mir das mal einer erklären könnte.....

kleineSanne
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Alt 31.05.2002, 21:22   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
Hallo,

erst mal willkommen hier.

Zu Deiner Frage :

So wie Du schreibst, weisst Du das ja selbst.

Eis hat eine niedrigere Dichte, weil es ein recht sperriges Kristallgitter bildet.

Am Schmelzpunkt bricht dieses zusammen, natürlich nicht auf einen Schlag. Aber mit steigender Temperatur immer mehr. Wasser sollte also immer dichter werden (mit steigender Temperatur).

Aber : Mit steigender Temperatur werden die Moleküle auch beweglicher, prallen aneinander ab, und... Dieser Effekt vermindert die Dichte mit steigender Temperatur.

Gegenläufige Effekte also, und das Minimum ist halt bei 4°C.

Kapiert?
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.05.2002, 21:28   #3   Druckbare Version zeigen
Adam Männlich
Moderator
Beiträge: 8.039
Und Willkommen im Forum kleineSanne


"Bei 0°C beträgt die Dichte von Eis 0,917 g/cm³; die Dichte von Wasser hat aber den Wert 0,9998 g/cm³. Die Dichte von Eis ist demnach um rund 8% geringer als die von Wasser. Ursache dafür ist die besondere Struktur von Eis: Jedes Wasserstoffatom bildet mit einem Sauerstoffatom eines benachbarten Wassermoleküls eine Wasserstoffbrückenbindung. Dabei entsteht eine tetraedrische Anordnung der Sauerstoffatome. Je vier liegen in den Ecken, ein fünftes im Zentrum eines requlären Tetraeders. Aufgrund dieser Struktur weisen Eiskristalle relativ große Hohlräume auf, und darauf ist die geringere Dichte von Eis zurückzuführen.

Anomalie des Wassers

Beim Schmelzen von Eis bricht die Gitterordnung nicht völlig zusammen. Neben freien Wassermolekülen entstehen verschieden große Bruchstücke des Kristalls, die man als Cluster (engl.: Haufen) bezeichnet. Freie Wassermoleküle können die Hohlräume in diesen Clustern teilweise auffüllen, sodass Wasser bei 0 °C eine größere Dichte als Eis besitzt.

Bei 0°C bestehen die Cluster noch aus durchschnittlich 100 Wassermolekülen; mit zunehmender Temperatur werden die Cluster immer kleiner. So wird einerseits beim Erwärmen die Ordnung geringer und die Teilchen können sich dichter zusammenlagern. Andererseits nimmt wie bei allen Substanzen die thermische Bewequng der Teilchen und damit ihr Raumbedarf zu. Als Folge dieser entgegengesetzten Effekte hat Wasser ein Dichtemaximum. Es liegt bei 4 °C. Diese Eigenschaft wird als Dichteanomalie des Wassers bezeichnet."


Quelle: http://nibis.ni.schule.de/~kgs-schinkel/projects/hase/wasser.htm


Gruß
Adam
__________________
Wenn jemand ein Problem erkannt hat und nichts zur Lösung des Problems beiträgt, ist er selbst ein Teil des Problems.
Adam ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.06.2002, 00:34   #4   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.460
Das hatten wir schon mal...
http://www.studenten-city.de/forum/showthread.php?s=&threadid=3178
http://www.studenten-city.de/forum/showthread.php?s=&postid=18742#post18742

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