Kategorie: Wissen

von Gastautor Dr. Rainer Köhne – Teil 2

2. Der Grund für die Eigenschaften des Wassers

Die meisten von uns werden sich wahrscheinlich noch erinnern: Wasser – das ist H zwei O, in der chemischen Summenformel H₂O geschrieben: 1 Sauerstoffatom (O) und 2 Wasserstoffatome (H). Alle seine erstaunlichen Eigenschaften haben den selben Grund.

Zunächst ein kleiner Ausflug in die Physik und Chemie: Die Atome bestehen aus einem positiven Kern und negativen Elektronenhüllen. Für die chemischen Prozesse und damit die Bildung von Stoffen sind nur die Elektronen der äußeren Hülle maßgeblich. Bei den Edelgasen (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon) ist die äußere Hülle immer mit 8 Elektronen besetzt – Helium ausgenommen, wo mit 2 Elektronen die erste und einzige Hülle vollbesetzt ist. Sie sind besonders stabil und gehen keine anderen Verbindungen ein. Bei der Bildung von Verbindungen wird daher diese stabile „Edelgaskonfiguration“ (8 Elektronen in der Außenhülle) angestrebt.

Beim Wasser haben die beiden Wasserstoff Atome jeweils nur ein Elektron, während der Sauerstoff 6 Elektronen in der äußeren Hülle hat. Insgesamt hat damit das Wassermolekül 8 gemeinsame Elektronen, die von den positiven Atomkernen angezogen werden, wodurch letztlich die Atome zusammen halten (Atombindung). Wir erinnern uns, gleichnamige elektrische Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an. Da es aber auch die (schwächere) Abstoßung der Elektronen untereinander gibt, ist das Wassermolekül mit ca. 104 Grad gewinkelt (Bild 4).

von Gastautor  Dr. Rainer Köhne   –  Teil 1 von 2

1. Welche Bedeutung hat für uns das Wasser und was zeichnet es aus?

Ohne Wasser kein Leben. Das Wasser ist eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen für das Leben. Wenn Astronomen und Astrophysiker neue extrasolare Planeten entdecken, wird mit spektroskopischen Mitteln versucht auch einen Nachweis für Wasser zu finden, denn nur so besteht die Möglichkeit, dass es dort Leben gibt.

Das Wasser kann – wie alle anderen Stoffe ( Ausnahme das Gas Helium) in drei verschiedenen Zuständen auftreten. Es sind die bekannten Aggregationszustände fest, flüssig und gasförmig. Wir kennen es in flüssiger Form, aber auch fest in Form von Eis oder Schnee und in der unsichtbaren gasförmigen Form, enthalten in der Luft, als Vorstufe zu den Wolken. Wasser ist der einzige Stoff, bei dem diese 3 Zustände nebeneinander auftreten können. Besonders in seiner flüssigen Form kennen und lieben wir es, denn es hat wohltuende und heilende Wirkungen.

Die größte Menge an Wasser findet man in den Ozeanen, die ca. 70% der Erdoberfläche bedecken. Durch die Sonneneinstrahlung verdunstet es und das gasförmige Wasser bewirkt die Luftfeuchtigkeit, die zur Wolkenbildung führt. Durch Winde zum Festland transportiert, fällt das Wasser in Form von Regen, Schnee oder Hagel auf den Erdboden und versickert dort. Durch Quellen, Bäche (Bild 1) und schließlich Flüsse gelangt es wieder in die Meere. Durch die im Erdboden gelösten Mineralien sind die Meere salzig.