Eigenschaften des Wassers

Eigenschaften des Wassers Übung

• Benenne die Eigenschaften von Wasser.

  Tipps

  Welchen Aggregatzustand besitzt Wasser bei 22°C?

  Die Dichte von Wasser ist sehr klein.

  Überlege, bei welcher Temperatur Wasser in den festen Aggregatzustand übergeht.

  Lösung

  Wasser besitzt viele tolle Eigenschaften. Bei Raumtemperatur ist es flüssig. Unter 0°C liegt Wasser in fester Form als Eis vor. Wasser siedet bei 100°C. Diese beiden Werte zeigen, dass Celsius auch seine Temperaturskala an den Aggregatzustandswechseln des Wassers aufgehängt hat. Die Dichte von Wasser beträgt 1 $g/cm^3$ und auch dieser Wert zeigt, dass man sich bei der Festlegung der Masse an diesem Stoff orientiert hat.
  Weiterhin besitzt Wasser weder einen Geruch noch eine Farbe. In der Chemie hat Wasser auch noch eine ganz besondere Bedeutung. Es wird häufig als Lösungsmittel eingesetzt, da sich viele Stoffe, wie Salze oder Zucker, in Wasser sehr gut lösen lassen. Es ist auch chemisch stabil, es liegt also über eine lange Zeit unverändert vor.
  Eine weitere wichtige Eigenschaft des Wasser ist, dass es die Wärme aus der Umgebung sehr gut aufnehmen und auch wieder abgeben kann. Wasser besitzt also eine hohe Wärmekapazität. So wird es beim traditionellen Schmieden zum Abkühlen von Metall verwendet und erwärmt sich nur um wenige Grad, obwohl das Metall von mehreren hundert Grad herunterkühlt.

• Erstelle eine Übersicht über den Zusammenhang zwischen den Eigenschaften und der Bedeutung von Wasser.

  Tipps

  Überlege dir, welche Anwendungsmöglichkeiten oder Bedeutungen aus den Eigenschaften resultieren.

  Was passiert, wenn Wasser verdunstet und aufsteigt?

  Wärmekapazität bedeutet, dass das Wasser die Wärme aufnehmen und speichern kann, aber auch wieder abgeben kann.

  Lösung

  Aus den vielen Eigenschaften, die Wasser aufweist, lassen sich Anwendungen für Technik, Chemie und Alltag, aber auch Bedeutungen für die Natur ableiten. Wasser in flüssiger Form wird als Lösungsmittel eingesetzt. Es wird aber auch als Transportmittel für Schiffe oder Flöße genutzt. Die Dichte von 1 $g/cm^3$ reicht aus, um als Energieüberträger in Wasserkraftwerken zu wirken. Dabei bewegt Wasser große Turbinen. Das Kraftwerk wandelt dann Bewegungsenergie in elektrische Energie um. Weiterhin stellt Wasser in Eisform einen Lebensraum für Eisbären und Pinguine dar. In flüssiger Form ist es ein Lebensraum für Wassertiere und -pflanzen.

• Erkläre, warum der Winter in Rostock wärmer ist als in München.

  Tipps

  Überlege dir, worin der Unterschied in der Lage zwischen München und Rostock besteht.

  Welche Eigenschaft von Wasser spielt eine wichtige Rolle beim Temperaturunterschied?

  Lösung

  Der Winter in Rostock ist milder als in München. Dafür sind nicht die Berge im Süden oder ein warmer Windstrom im Norden verantwortlich. Ganz allein das Wasser der Ostsee sorgt dafür, dass der Winter wärmer ist in Rostock. Wie du gelernt hast, besitzt Wasser die Eigenschaft, Wärme aufzunehmen und sie zu speichern. Ist es im Sommer schön warm an der Ostsee, dann heizt sie sich auf und speichert die Wärme. Im Winter gibt sie diese wieder an ihre Umgebung ab.

• Bilde den Kreislauf von Wasser ab.

  Tipps

  Verdunsten bedeutet, dass das Wasser von der flüssigen in die gasförmige Phase übergeht.

  Lösung

  Der Kreislauf des Wassers ermöglicht ein Überleben auf der Erde. Durch ihn wird das Wasser weltweit verteilt. Wasser aus Seen, Flüssen und Meeren verdampft. Es verdampft aufgrund der Sonneneinstrahlung. Die Sonne erwärmt das Wasser und dadurch kann es verdampfen. Der Wasserdampf steigt auf und bildet in großen Höhen Wolken, welche sich dann nach einiger Zeit über der Erde wieder abregnen. Das Wasser kann aber auch als Schnee auf Berge herabfallen und als Fluss ins Tal gelangen. Das Wasser gelangt in den Boden und wird dann als Grundwasser bezeichnet. Dieses füllt wieder Flüsse und Seen. Der Kreislauf beginnt von vorn.

• Nenne die Temperatur, bei der Wasser zu sieden beginnt.

  Tipps

  Überlege dir, bei welcher Temperatur Wasser in flüssiger, fester und gasförmiger Form vorliegt.

  Sieden beutet, dass Wasser vom flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand übergeht.

  Lösung

  Der Siedepunkt eines Stoffes bezeichnet die Temperatur, bei der er vom flüssigen Aggregatzustand in den gasförmigen übergeht. Wasser gefriert bei 0°C und es siedet sichtbar bei einer Temperatur von 100°C. Das heißt, bei dieser Temperatur und darüber liegt Wasser als Wasserdampf vor. Das kannst du sehr gut beim Wasserkochen in der Küche beobachten.

• Erläutere, warum ein Föhn lebensgefährlich sein kann.

  Tipps

  In reinem Wasser befinden sich kaum oder keine Ionen, die den elektrischen Strom leiten.

  Der Stromfluss geht auf den Menschen über.

  Lösung

  Natürliches Wasser leitet den Strom. Dies wird durch die frei beweglichen Ionen hervorgerufen. Im natürlichen Wasser befinden sich viele dieser Ionen, weshalb das Wasser sehr leitfähig ist. Unser Leitungswasser enthält auch sehr viele Ionen wie Nitrate und Carbonate. Dadurch leitet auch unser Leitungswasser den elektrischen Strom. Destilliertes Wasser ist gereinigtes Wasser. Dieses enthält keine Ionen und ist deshalb extrem schlecht bis gar nicht leitfähig. Destilliertes Wasser wird sehr häufig im Chemielabor verwendet, damit keine ungewollten Ionen das Ergebnis beeinflussen.
  Da unser Leitungswasser den elektrischen Strom leitet, würde ein eingesteckter Föhn in einer Badewanne, in der ein Mensch sitzt, zum Tod führen. Er kann sich in dieser Situation nicht selbst retten. Das liegt darin begründet, dass die Kontraktion der Muskeln, inklusive die des Herzens, ein Handeln verhindert oder gar zum Herztod führt. Zudem erleidet man starke Verbrennungen, welche im Gehirn und Herz besonders gefährlich sind. Die Verbrennung entstehen durch die Wärme, die durch den Eigenwiderstand des menschlichen Körpers von einem Kiloohm ausbildet werden. Daher kann der Betroffene nur durch äußere Hilfe gerettet werden, wie z.B. umgehende Entfernung des Fönsteckers aus der Steckdose oder andere Maßnahmen. Für einen elektrischen Schlag braucht man aber nicht unbedingt Wasser, es genügt die Berührung eines Kontaktes. Daher ist auch dein Chemieraum mit Notausschaltern versehen.