Was sind die Eigenschaften von Wasser?

Etwa 70 % der Erde sind von Wasser bedeckt. Die unterschiedlichen Eigenschaften von Wasser erlauben es, es als eine der wichtigsten Substanzen für das Leben auf dem Planeten zu bezeichnen, und vieles davon hat mit seiner chemischen Struktur zu tun. Die Art und Weise, wie Wasserstoff und Sauerstoff gebunden sind, ermöglicht es dem Molekül beispielsweise, verschiedene Substanzen aufzulösen. Darüber hinaus ermöglicht die Art und Weise, wie Wasser gefriert, den Wasserlebewesen den ganzen Winter über zu überleben.

Zwei Eigenschaften von Wasser sind der Schmelz- und Siedepunkt. Der Schmelzpunkt von Wasser beträgt 32 °F (0 °C) und der Siedepunkt beträgt 212 °F (100 °C) bei Atmosphärendruck. Durch die Druckerhöhung wird der Siedepunkt erhöht und durch die Druckverringerung sinkt der Siedepunkt. Daher siedet Wasser auf dem Mount Everest bei 156 ° F (69 ° C) und bei 256 ° F (ca. 124 ° C) bei 15 PSI (107 kPa), dem Druck, unter dem viele Schnellkochtöpfe arbeiten. Druck kann auch dazu führen, dass der Gefrierpunkt von Wasser sinkt.

Wasser besteht aus zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom. Die Anordnung dieser Atome macht Wasser zu einem so großartigen Lösungsmittel. Anstatt direkt übereinander angeordnet zu sein, befinden sich die beiden Wasserstoffmoleküle in einem Winkel von 104.5 °, wodurch das Molekül wie die Silhouette einer Cartoon-Maus aussieht. Dadurch kann eine Seite des Moleküls – die Sauerstoffseite – negativ sein, während die andere Seite – die Wasserstoffseite – positiv ist. Durch die unterschiedlichen Ladungen lösen sich verschiedene Arten von Stoffen in Wasser auf.

Da Wasser diese einzigartige Zusammensetzung hat, wird es als universelles Lösungsmittel bezeichnet. Verschiedene Stoffe von Zucker über Salz bis hin zu Säuren wie Essig können in Wasser gelöst werden. Dies ist eine gute Nachricht für Menschen, die versuchen, wasserlösliche Mineralien in ihre Ernährung aufzunehmen, aber eine schlechte Nachricht für alle, die versuchen, Öl in Wasser aufzulösen. Ironischerweise ist die gleiche Eigenschaft, die Wasser als universelles Lösungsmittel ermöglicht, die Ursache für dieses Phänomen. Öle und Fette haben keine Ladung, und das Wassermolekül wird mehr von sich selbst angezogen als das Fett und sammelt sich daher in einem Bereich.

Eine weitere interessante Eigenschaft von Wasser ist seine hohe spezifische Wärme. Die spezifische Wärme ist das Maß dafür, wie viel Wärme benötigt wird, um die Temperatur von 1 Gramm Wasser um 1 °C zu erhöhen. Wasser kann ohne Temperaturänderung viel Wärme aufnehmen und hat daher eine hohe spezifische Wärme. Dadurch kühlt das Wasser ab und erwärmt sich viel langsamer als die umgebende Luft.

Eis weist auch eine interessante Eigenschaft auf. Wenn die meisten Dinge gefrieren, werden sie dicht und sinken auf den Boden ihrer flüssigen Versionen. Wasser wird beim Abkühlen dichter, aber wenn es sich dem Gefrierpunkt nähert, wird es weniger dicht und schwimmt. Dieses Phänomen hilft Wasserlebewesen, den ganzen Winter in größeren Seen zu überleben. Die Wasseroberfläche gefriert und das Wasser darunter bleibt ungefroren.