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Aufgabe:

Warum dehnt sich das Wasser zw 0 und 4 Grad Celsius aus bzw. wenn das Wasser bei 0 Grad gefriert dehnt sich sein Volum um 10% aus?

von

2 Antworten

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Beste Antwort

Hallo Antonia,

das hĂ€ngt mit der "Dichteanomalie" des Wassers in AbhĂ€ngigkeit von der Temperatur zusammen (je grĂ¶ĂŸer die Dichte, desto kleiner das Volumen!):

https://de.wikipedia.org/wiki/Dichteanomalie

Eine BegrĂŒndung steht unten links neben dem farbigen "Seebild"

Gruß Wolfgang

von 5,4 k
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Salut Antonia,


Wasser ist einer der wenigen Stoffe, die sich beim Erstarren ausdehnen. Daraus resultiert, dass Eis eine geringere Dichte als Wasser aufweisen muss. Man bezeichnet diese besondere Eigenschaft ĂŒbrigens als *Anomalie des Wassers*.

Die Dichteanomalie kann man nun aus den Eigenschaften der WassermolekĂŒle heraus begrĂŒnden und das wĂ€re bereits wieder Chemie :

H2O - MolekĂŒle  verfĂŒgen ĂŒber besondere BindungskrĂ€fte, sog. WasserstoffbrĂŒckenbindungen. Wenn nun Wasser gefriert, verbinden sich die WassermolekĂŒle mithilfe der WasserstoffbrĂŒckenbindungen zu einem Eisgitter von sechseckiger Struktur. Bedingt durch die Tatsache, dass dieses Gitter aus weitmaschigen, durchgĂ€ngigen HohlrĂ€umen aufgebaut ist, muss es auch ein grĂ¶ĂŸeres Volumen einnehmen als flĂŒssiges Wasser.

Beginnt nun Eis aber zu schmilzen, kommt es zur Zerstörung dieses Gitters und die Dichte nimmt zu. Es existieren dann zwar immer noch BruchstĂŒcke des Eisgitters, sog. Cluster, aber mit steigender Temperatur werden sie immer kleiner  Bei 4°C schließlich hat das flĂŒssige Wasser seine grĂ¶ĂŸte Dichte erreicht.

Nimmt die Temperatur weiter zu, dehnt sich Wasser jedoch wie jede andere FlĂŒssigkeit aus.


Benötigst du weitere chemische HintergrĂŒnde, einfach nachfragen !


Viel Erfolg :)

von 3,7 k

Cosi,

Wieso das Wasser sich ausdehnt hab ich verstanden...wegen den „HohlrĂ€ume“ wird das Volumen grösser. Wieso es aber am Dichte verliert habe ich leider nicht verstanden.

Cosi..gibst du im privat, im Chemie online Nachhilfestunden? Hast dir immer Zeit genommen und viel MĂŒhe gegeben. Ich suche grade ein/e Lehrer/in.

Wenn Eis eine geringere Dichte als Wasser besitzt, so bedeutet dies, dass sich die H2O - Teilchen viel weiter voneinander entfernt aufhalten als das im flĂŒssigen Aggregatzustand der Fall ist. Im festen Aggregatzustand sind dadurch auch die AnziehungskrĂ€fte zwischen den einzelnen WassermolekĂŒlen weitaus geringer, was wiederum dazu fĂŒhrt, dass sich das Volumen vergrĂ¶ĂŸert und die Dichte abnimmt.

Und nein, ich gebe keine online Nachhilfestunden. Du kannst aber gerne deine Fragen in der Chemielounge posten. Ich kann zwar nie sagen, wann ich gerade zugegen bin (praktiziere das alles wie immer nach dem Lustprinzip :)), aber wenn es dringend ist, einfach einen kurzen Kommentar unter eine alte Frage von dir schreiben und dann bekomme ich deine Nachricht schon mit, einverstanden ?

Ansonsten habe ich erst Ende September meine letzte große PrĂŒfung, will sagen, bis Ende August  werde ich höchstwahrscheinlich öfter mal in der Chemie- und Nanolounge vorbeischauen.

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