Das Wasser

Wasser nimmt bei 4 Grad Celsius sein kleinstes Volumen an! Die Dichte des Wassers ist in diesem Zustand am höchsten. Das heißt, bei 4 Grad Celsius, hat Wasser ein Gewicht von 1000 Gramm.

Wird Wasser erwärmt, dehnt es sich aus. Auch wenn Wasser gefriert, dehnt es sich aus. Hier sprechen wir von Dichteanomalie.

Was ist die Dichteanomalie des Wassers?

Die Dichte verschiedener Substanzen nimmt bei Erwärmung ab. Die Masse bleibt gleich und das Volumen wird größer. Beim Schmelzen gibt es noch einmal eine sprunghafte Abnahme der Dichte. 

Wasser reagiert da ganz anders! Wasser dehnt sich grundsätzlich aus, egal ob wir es erwärmen oder auf unter 4°C abkühlen. Das unterscheidet Wasser von anderen Substanzen und wird als Dichteanomalie bezeichnet.

Wird Wasser auf 100°C erwärmt, geht es vom Flüssigen in den Gasförmigen Zustand über. Das Volumen vergrößert sich enorm und die Dichte nimmt um ein Vielfaches ab. Warum dehnen sich Substanzen bei Erwärmung aus?

Bei der Erwärmung bewegen sich die Moleküle immer schneller und brauchen somit mehr Platz. Die Substanz dehnt sich aus, was auch für Wasser gilt. Wird Wasser jedoch in den gefrorenen Zustand versetzt, passiert etwas anderes.

Wir haben mit zwei unterschiedlichen Atomen zu tun, Wasserstoff und Sauerstoff. Bei Abkühlung stoßen sich die Wasserstoffatome von einander ab und ziehen sich mit den Sauerstoffatomen zusammen. Ähnlich wie bei Magneten die aneinander gehalten werden.

Gleich Pole (Plus und Plus) stoßen sich ab und unterschiedliche Pole (Plus und Minus) ziehen sich an. Somit hat Wasser im gefrorenen Zustand auch eine geringe Dichte. Darum schwimmt Eis auch auf dem Wasser.