Wasser, gut. Statistisch gesehen ist Wasser etwas ganz Normales, Gewöhnliches.
Zwei Drittel der Erdoberfläche ist mit Wasser versehen. Das ist der blaue Planet, die Erde,
weil man sieht im Wesentlichen Wasser, wenn man von oben drauf schaut. Aber letztendlich ist das
eigentliche Wasser, was wir für uns nutzen können, doch höchstens im Bereich von 0,3 Prozent, das wäre
ein Trinkwasser. Also müssen wir damit eben pfleglich umgehen. Und wir sind froh, dass es einen
Wasserkreislauf gibt. Der Wasserkreislauf ist was Natürliches, aber der ist auch entscheidend für
das Leben auf der Erde. Der wird von der Sonne getrieben. Die Sonne sorgt dafür, dass das eigentlich
das Wasser vom Meer beispielsweise verdunstet und zwar ohne Salz. Dass dann sich Tropfen bilden, die
Tropfen führen zur Wolkenbildung und die gehen bei Niederschlägen entsprechend runter. Das ist so das,
was man in der dritten Klasse eben halt lernt. Ohne Wasser läuft gar nichts. Das heißt,
Wasser hat so exzellente Eigenschaften, dass Wasser in allen drei Aggregatzuständen eben unter unseren
Lebensbedingungen existiert. Wir haben Eis, wir haben Wasserdampf und wir haben Wasser in flüssiger
Phase. Warum ist Wasser so einzigartig? Jetzt komme ich mit einigen sehr trockenen Stoffkonstanten,
aber Stoffkonstanten sind wichtig, um das zu verstehen. Wenn man sich das Wassermolekül anschaut,
dann besteht es aus Sauerstoff und zwei Wasserstoffatomen. Der Sauerstoff hat sechs
Elektronen auf der äußeren Schale sitzen und der Wasserstoff jeweils eins. Das Entscheidende ist,
dass beide Atomsorten ein unterschiedliches Bestreben haben, Elektronen anzuziehen. Man sagt
auch, der Sauerstoff hat eine höhere Elektronennegativität als Wasserstoff. Nach dem
Paulingens System von 3,5 und Wasserstoff von 2,1. Das heißt, die Elektronen von den
Wasserstoffatomen werden zum Sauerstoff rübergezogen und damit hat man partielle negative Ladung auf
dem Sauerstoff und eine partielle positive Ladung auf dem Wasserstoff. Das heißt, dem Wasserstoff
fehlen Elektronen und übrig bleibt das Proton. Also haben wir die positive Ladung. Das heißt,
wir haben entlang dieser Bindung schon mal Dipomomente und es gibt natürlich ein resultierendes
Dipoment, da komme ich nachher noch drauf zu sprechen. Das ist schon einzigartig, dass man
dieses sehr große Dipoment hat. Das führt auch dann zu allen Eigenschaften, denn wir haben eine
sehr große Dichte. Ist jedermann gewohnt, wenn wir ein Kilogramm Milch oder ein Liter Milch kaufen,
wissen wir, dass ist dasselbe in grün. Aber es ist eine hohe Dichte. Denn vergleichen wir beispielsweise
Wasser mit Schwefelkohlenstoff oder auch mit Schwefelwasserstoff, dann haben wir ja nur an
Stelle des Sauerstoffs einen Schwefelatom. Aber wir haben ein Gas, wir haben keine Flüssigkeit. Und
das macht eben halt dieses diese große Unterschied in den Elektronikaktivitäten aus. Der Schmelzpunkt
ist uns auch läufig. Natürlich, Eis schmilzt bei 0 Grad Celsius bei Normaldruck. Der Siedepunkt ist
bei 100 Grad. Alles ganz gewöhnlich. Damit haben wir unsere Temperaturskala geeicht. Und das ist
eben das Ungewöhnliche daran, dass Wasser wirklich über diesen großen Bereich flüssig ist. Die
Fiskusität ist hoch, die ist höher als vom Bratolium. Die Brechzahl ist einzigartig hoch mit 1,33.
Das heißt, Wasser bricht Licht. Und darauf kommen wir also heute auch in Experimenten zu sprechen.
Wasser erscheint uns blau, weil Wasser Licht bricht. Wasser streut auch. Wir haben hohe
Verdampfungswärme, hohe Schmelzwärme. Und das führt auch letztendlich zu den Eigenschaften,
die uns alles erhält. Was entscheidend natürlich ist, dass unsere Lebensbedingungen so stabil sind.
Gut, wir haben einen heißen Sommer, wir haben einen kalten Winter. Aber nichtsdestot weniger ist der
Temperaturbereich, in dem wir uns aufhalten, maximal 40, 50 Grad Celsius. Und das hängt damit
zusammen. Wasser kann Energie großem Maße speichern, ohne die Temperatur zu ändern. Das
sagt uns die spezifische Wärmekapazität vom Wasser aus. Die vom Dampf ist ebenfalls so hoch und die vom
Eis auch. Aber entscheidend ist, unsere Normalbedingungen, denn wir haben schließlich
zwei Drittel der Oberfläche mit Wasser oder drei Viertel der Oberfläche mit Wasser belegt,
die sorgt dafür, dass wir letztendlich eine einigermaßen stabile Temperatur haben und nicht
wie auf dem Mond Temperaturen, bei denen wir gar nicht existieren könnten. Dann schauen wir uns
zuerst einmal die Dichte an. Die Dichte ist auch sehr, sehr wichtig. Die Dichte ist ja hoch bei 4
Grad Celsius. Das habe ich eben schon erwähnt. Ungefähr ein Liter ist ein Kilogramm. Aber die
Dichte nimmt nach 0 Grad Celsius ab. Und das ist schon etwas Ungewöhnliches. Was, wenn meine Maus
immer bleibt? Ja, hier ist jetzt. Das heißt, die Dichte nimmt ab. Was heißt das? Das Wasser wird
Presenters
Prof. Dr. Carola Kryschi
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
00:25:53 Min
Aufnahmedatum
2007-06-20
Hochgeladen am
2017-07-06 14:05:22
Sprache
de-DE