3. Tafel

sich beim Gefrieren um ca. 10%
aus. Die feste Phase (Eis) hat also
um eine ca. 10% geringere Dichte
als die flüssige. Eis schwimmt daher
auf Wasser. Diese Eigenschaft
ergibt sich wiederum aus der Wasserstoffbrückenbildung
und die Bildung
von Molekülaggregaten
Auch das Dichteverhalten von Wasser
zwischen 0° und 4°C weicht
bei Wasser gegenüber normalen
Flüssigkeiten stark ab. Im Regelfall
nimmt die Dichte mit steigender
Temperatur ab, weil die Wärmebewegung
und damit der Raumbedarf
der Teilchen größer werden. Wasser
jedoch hat die größte Dichte
bei ca. 4° C. Ab dieser Temperatur
nimmt die Dichte sowohl bei Abkühlung
als auch bei Erwärmung
exponentiell ab. Die Ursache liegt
hierbei wiederum an der Dipolarität
und der Bildung von Molekülaggregaten.
Diese bedingen auch bei
Abkühlung zuerst eine Volumenvergrößerung.
Dem entgegen wirkt
mit abnehmendem Wärmeinhalt die
temperaturbedingte Kontraktion.
Aus der Überlagerung beider Vorgänge
ist die Temperaturanomalie
zu erklären.
Da Wasser bei seiner größten Dichte
bei 4° C am schwersten ist, sinkt
dieses auf den Gewässerboden.
Somit ist ein Überleben für Wasserlebewesen
auch bei hohen Minustemperaturen
möglich und Wasser
friert bei ausreichender Tiefe nur
oberflächlich zu.
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Lösungsfähigkeit
Dipole vermögen positiv oder negativ
geladene Teilchen (Ionen) einzuhüllen
(Hydratation). Hierauf beruht
die gute Löslichkeit (Dissoziation)
polar gebauter Stoffe in Wasser, die
Bildung frei beweglicher Ionen in
wässriger Lösung (Korrosion) sowie
der für zahlreiche Lebensvorgänge
entscheidende Einfluss von Ionen
auf Quellungsvorgänge.
Durch diese Fähigkeit trägt Wasser
in geologisch langen Zeiträumen
von Millionen von Jahren Gebirge
ab und setzt Mineralien frei, die mit
dem Strom des Wassers durch den
Boden und schließlich in die Pflanzen
transportiert werden.
Kohäsion und Adhäsion
Als Kohäsion bezeichnet man die
Anziehungskraft der Moleküle innerhalb
einer Flüssigkeit und als
Adhäsion die Anziehung zwischen
einer Flüssigkeit und der Oberfläche
eines festen Stoffes. Diese
Eigenschaften sind von großer Bedeutung
für die Lebewelt, z.B. für
den kapillaren Aufstieg von Wasser
in den Tracheen von Pflanzen oder
die Bildung von kapillarem, pflanzenverfügbarem
Wasser im Boden.
Oberflächenspannung
Inmitten einer Flüssigkeit wird jedes
Molekül gleichmäßig von Nachbarmolekülen
umgeben, sodass sich
die intermolekularen Anziehungskräfte
gegenseitig aufheben. An der
Oberfläche befindliche Moleküle
werden dagegen einseitig durch die
Kohäsionskräfte der Moleküle beeinflusst
und werden in das Innere