Wasser ist für uns lebenswichtig und gehört zum Alltag. Doch schaut man sich diesen Stoff genauer an, stellen wir fest: Es hat so einige besondere und ungewöhnliche Eigenschaften. Wir erklären euch in diesem Video die Oberflächenspannung und die Dichteanomalie.
Die Besonderheit liegt vor allem im Molekülaufbau des Wassers. Ein Wassermolekül besteht aus einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen. Dabei ist es immer so, dass sich ein Sauerstoffatom und Wasserstoffatom gegenseitig anziehen, weil sie unterschiedlich geladen sind. So sind viele Wassermoleküle durch Kräfte miteinander verbunden. Diese Anziehungskräfte nennt man auch Wasserstoffbrückenbindungen. Im flüssigen Zustand sind diese Anziehungskräfte unter Wasser gleichmäßig verteilt. An der Oberfläche jedoch nicht. Denn die obersten Wassermoleküle haben keine anderen Wassermoleküle mehr, die sie anziehen können. Die Kräfte richten sich nach innen, und so entsteht auf der Wasseroberfläche eine Art Haut: die Oberflächenspannung. Sie ermöglicht es, Wasserläufern auf Wasser zu laufen.
Wir Menschen können nur auf dem Wasser laufen, wenn es zu Eis gefroren ist. Doch eigentlich ist es ganz schön ungewöhnlich, dass Eis auf dem Wasser schwimmt. Das liegt an der Dichteanomalie. Das Wasser verhält sich hier anders als die meisten Stoffe. Normalerweise ziehen sich Stoffe beim Abkühlen immer weiter zusammen. Die Dichte müsste also immer größer werden. Doch Wasser hat seine größte Dichte bei vier Grad Celsius und dehnt sich unter vier Grad Celsius wieder aus. Die Wassermoleküle ordnen sich aufgrund ihres Aufbaus zu einem Sechseck an. In diesem Sechseck entsteht ein Hohlraum. Und das ist der Grund, weshalb die Dichte von Eis geringer ist als von flüssigem Wasser. Eis schwimmt wegen seiner geringeren Dichte oben und geht nicht unter.
