DAS KLEINE ABC DES WASSERS

Warum das Leben im Wasser entstanden ist – und weshalb wir auf Eis gerne ausrutschen Das Lebenselixier Das Leben kommt aus dem Wasser. Entstanden ist dieses Leben in einer Lösung von Salzen und Molekülen unterschiedlicher Komplexität.

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fc - schneekristall - eisstruktur

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Warum das Leben im Wasser entstanden ist – und weshalb wir auf Eis gerne ausrutschen

Das Lebenselixier Das Leben kommt aus dem Wasser. Entstanden ist dieses Leben in einer Lösung von Salzen und Molekülen unterschiedlicher Komplexität. Ohne Wasser wäre da nichts gelaufen: Es ist das ideale Lösungsmittel.

H2O... Ein Wasser-Molekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Das Sauerstoffatom sitzt in der Mitte, die beiden Wasserstoffatome aussen, und zwar in einem Winkel von 104,5 Grad zueinander. Ihnen gegenüber bilden die Elektronen eine Wolke negativer Ladung. Als Ganzes ist dieses Molekül elektrisch neutral, und es ist sehr stabil.

...im flüssigen Zustand... Weil H2O positiv und negativ geladene Enden hat, wirkt es leicht anziehend. Wassermoleküle binden sich leicht aneinander, brechen bei Normaltemperatur aber wieder auseinander. Etwa 20 bis 50 Wassermoleküle finden sich über eine begrenzte Zeit zu einem gemeinsamen Verband zusammen, der sich als festes Gebilde im Wasser bewegt. Diese geordnete Formation erklärt auch, warum Wasser eine Oberfläche zu benetzen vermag. Und: Der Zusammenhalt erklärt die Oberflächenspannung des Wassers und seine Zähigkeit.

...und als Eis Wenn Wasser sich verfestigt, bilden seine Moleküle ein stabiles Kristallgitter. Die Sauerstoffatome bilden flache Schichten und ordnen sich dabei sechseckig (hexagonal) an (siehe links). Die Schichtstruktur erklärt, warum reines Eis so glatt ist und es leichter als Wasser ist. Die hexagonale Struktur der grossen Sauerstoffatome zwingt dem Eis nämlich ein grösseres Volumen auf als dem flüssigen Wasser.

Siede- und Gefrierpunkt Einfache Moleküle haben normalerweise tiefe Siedepunkte, ausserdem nimmt der Temperaturunterschied zwischen Siede- und Gefrierpunkt mit der Grösse des Moleküls ab. Wasser müsste gemäss diesen Regeln bei -93 Grad sieden und bei -97 Grad gefrieren. Dass es bei 100 Grad siedet und bei 0 Grad gefriert, ist auch wieder eine Konsequenz der Wasserstruktur – und für das Leben ein Glück. (R. A.)