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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

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Beste Antwort

Hallo Antonia,

das h├Ąngt mit der "Dichteanomalie" des Wassers in Abh├Ąngigkeit von der Temperatur zusammen (je gr├Â├čer die Dichte, desto kleiner das Volumen!):

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

Eine Begr├╝ndung steht unten links neben dem farbigen "Seebild"

Gru├č Wolfgang

von 5,0 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 ├╝brigens als *Anomalie des Wassers*.

Die Dichteanomalie kann man nun aus den Eigenschaften der Wassermolek├╝le heraus begr├╝nden und das w├Ąre bereits wieder Chemie :

H2O - Molek├╝le  verf├╝gen ├╝ber besondere Bindungskr├Ąfte, sog. Wasserstoffbr├╝ckenbindungen. Wenn nun Wasser gefriert, verbinden sich die Wassermolek├╝le mithilfe der Wasserstoffbr├╝ckenbindungen zu einem Eisgitter von sechseckiger Struktur. Bedingt durch die Tatsache, dass dieses Gitter aus weitmaschigen, durchg├Ąngigen Hohlr├Ąumen aufgebaut ist, muss es auch ein gr├Â├čeres Volumen einnehmen als fl├╝ssiges Wasser.

Beginnt nun Eis aber zu schmilzen, kommt es zur Zerst├Ârung dieses Gitters und die Dichte nimmt zu. Es existieren dann zwar immer noch Bruchst├╝cke des Eisgitters, sog. Cluster, aber mit steigender Temperatur werden sie immer kleiner  Bei 4┬░C schlie├člich hat das fl├╝ssige Wasser seine gr├Â├čte Dichte erreicht.

Nimmt die Temperatur weiter zu, dehnt sich Wasser jedoch wie jede andere Fl├╝ssigkeit aus.


Ben├Âtigst du weitere chemische Hintergr├╝nde, einfach nachfragen !


Viel Erfolg :)

von 3,1 k

Cosi,

Wieso das Wasser sich ausdehnt hab ich verstanden...wegen den ÔÇ×Hohlr├ĄumeÔÇť wird das Volumen gr├Âsser. 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 M├╝he 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 fl├╝ssigen Aggregatzustand der Fall ist. Im festen Aggregatzustand sind dadurch auch die Anziehungskr├Ąfte zwischen den einzelnen Wassermolek├╝len weitaus geringer, was wiederum dazu f├╝hrt, dass sich das Volumen vergr├Â├čert 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 gro├če Pr├╝fung, will sagen, bis Ende August  werde ich h├Âchstwahrscheinlich ├Âfter mal in der Chemie- und Nanolounge vorbeischauen.

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