Besonderheiten von Wasser

Was macht Wasser so einzigartig und unersetzlich für uns und unser Ökosystem? Lernen Sie hier die besonderen Eigenschaften von dem lebensnotwendigen Element Wasser kennen.

Wasser – Ein einzigartiges Molekül

Unter Normalbedingungen ist Wasser, wie im Phasendiagramm erkennbar, eine Flüssigkeit. Es ist der einzige bekannte Stoff, der auf der Erdoberfläche (siehe Hydrosphäre) in nennenswerten Mengen in allen drei klassischen Aggregatzuständen existiert. Gasförmig → Flüssig → Fest

Wieso ist Wasser so besonders?

Wasser ist das am häufigsten vorkommende Oxid, das in der Natur in allen drei Aggregatzuständen anzutreffen ist. Es ist Lebensraum für viele Organismen und Lösungsmittel für eine Vielzahl von Verbindungen wie Säuren, Basen oder Salze. Deshalb fungiert Wasser als Transportmittel in der Natur, aber auch selbst als Ausgangsstoff für eine Vielzahl chemischer Reaktionen, z. B. die Fotosynthese. Aufgrund seiner chemischen Bindungsverhältnisse weist Wasser einige außergewöhnliche Eigenschaften auf, die man als Anomalie des Wassers bezeichnet.

Wasser ist ein Stoff mit zahlreichen besonderen Eigenschaften, die in der Summe sicher mit verantwortlich dafür sind, dass es überhaupt Leben auf der Erde gibt. Im Gegensatz zu fast allen anderen Stoffen hat die Flüssigkeit eine höhere Dichte als der Feststoff und Wasser hat nicht am Schmelzpunkt bei 0 °C seine größte Dichte, sondern erst bei 4 °C (Dichteanomalie des Wassers).

Eigenschaft

Besonderheit

Ökologische Bedeutung

Dichte

Maximum bei 4 °C (1,0 g/ml), Eis hat kleinere Dichte (0,92 g/ml)

Seen frieren von oben nach unten zu; Umschichtung im Frühjahr und Herbst; Sprengwirkung bei Verwitterung

Spezifische Wärmekapazität

Höchste bei Flüssigkeiten: 4,18 kJ * kg-1 * K-1

Ozeane als Wärmespeicher; ausgleichende klimatische Wirkung

Schmelzwärme

Sehr hoch: 335 kJ * kg-1

Ausgleichend beim Zufrieren und Auftauen von Gewässern

Verdampfungswärme

Höchste bei Flüssigkeiten: 2 282 kJ * kg-1

Kühlender Effekt bei Transpiration

Wärmeleitung

Höchste bei Flüssigkeiten, aber klein im Vergleich zu Metall
H2O: 0,6; Glas: 1; Cu: 380

Wichtig für Energiehaushalt in Lebewesen; Schichtung von Seen im Sommer

Oberflächenspannung

Höchste bei Flüssigkeiten: 0,072 N/m

Wassertransport durch Kapillarkräfte in Pflanzen

Polarität des Lösungsmittels

Höchste Dielektrizitäts-konstante aller Flüssigkeiten

Löst viele polare Stoffe; Lösung über großen Temperaturbereich stabil

Chemische Stabilität

Autoprotolyse:
2 H2O H3O+ + OH-

pH-Wert ist wichtig für viele Lebensprozesse

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