Warum besitzt Wasser bei 4 Grad die höchste dichte?

Answer 1

Ei, weesche der Wasserstoffbrückenbindungen...

Ich kann die frage nimmi lesen, sorry!

Guckst du unter "Wasser/ Dichteanomalie des" in irgendner Suchmaschine!

Kurz: Bei 4°C können sich die Wassermoleküle am dichtesten "aneinanderkuscheln", wenns noch kälter wird, werden die Wasserstoffbrücken "fester", ein Kristallgitter bildet sich aus, und das zwingt die Kuschelnden wieder ein bisserl auseiander!

Is wie im Knast, Gitter helfen gegen Kuscheln:-)

Grüße, Andreas!

@Ludi: Sita cuisses......

Lies du erstmal nach, bevor du hier was gegen Wissenschaftler pauschal in den Raum stellst, bitte!

Answer 2

Das nennt man die " Anomalie des Wassers"

Wasser ist einer der wenigen Stoffe, die sich beim Erstarren ausdehnen. Warum ist Wasser bei gewöhnlicher Temperatur flüssig, Kohlenstoffdioxid aber gasförmig? Um dieses eigenartige Verhalten zu erklären, muss man sich den Bau der Wassermoleküle ansehen.

Das Wassermolekül ist gewinkelt gebaut. Die beiden Wasserstoffatome stehen in einem Winkel von 105° zueinander. Sauerstoff zieht auf Grund seiner größeren Elektronegativität Bindungselektronen stärker an als Wasserstoff. Dies führt dazu, dass Sauerstoff im Wassermolekül gegenüber dem Wasserstoff eine negative Teilladung erhält. Im Wassermolekül fallen die Schwerpunkte von negativer und positiver Teilladung auseinander. Das Wassermolekül ist ein Dipolmolekül.
Berechnung der EN-Wert-Differenz für Wasser
Berechnung der EN-Wert-Differenz für Wasser mit dem Programm "Elektronegativität und Bindungsarten". Die angezeigten Werte sind nicht nur "vermutet", sondern sie entsprechen den tatsächlichen Verhältnissen.

Auf Grund des Dipolcharakters der Wassermoleküle ziehen sich die Moleküle gegenseitig stark an. Sie bilden "Klumpen" von Wassermolekülen (Haufen, Cluster, Wasserassoziate). Damit Wasser gasförmig werden kann, müssen die "Wasserstoffbrücken" zwischen den Molekülen aufgetrennt werden. Dies erfordert Energiezufuhr. Deshalb hat Wasser mit 100 °C eine für seine Molekülgröße (Molekülmasse 18 u) sehr hohe Siedetemperatur. Zum Vergleich: Das Kohlenstoffdioxid-Molekül ist mit einer Molekülmasse von 44 u mehr als doppelt so schwer wie das Wassermolekül. Kohlenstoffdioxid ist aber bereits ab -78,5 °C gasförmig. Kohlenstoffdioxid-Moleküle sind nicht gewinkelt gebaut, die Ladungsschwerpunkte der Teilladungen fallen dadurch zusammen. Das Molekül hat keinen Dipolcharakter. Hätte das Wassermolekül keinen Dipolcharakter, so läge seine Schmelztemperatur bei ca. -100 °C, seine Siedetemperatur bei ca. -80 °C. Alles Wasser auf der Erde wäre gasförmig.

Wasser hat bei 4 °C seine größte Dichte. Erstarrt Wasser, so dehnt es sich aus. Eis hat eine geringere Dichte als flüssiges Wasser. Dadurch schwimmt Eis auf flüssigem Wasser, gefrieren Gewässer nur an der Oberfläche zu, nicht aber vom Grund her, so dass Wasserorganismen Überlebenschancen auch bei tiefen Temperaturen haben.
Wasser von 4° C sinkt auf den Grund von tiefen Gewässern. Dadurch können Organismen frostfrei überleben.

Nur wenige andere Flüssigkeiten dehnen sich beim Abkühlen aus und verringern dabei ihre Dichte. Die Ausdehnung des Wassers beim Erstarren führt dazu, dass Wasserleitungen bei Frost platzen und dass mit Wasser gefüllte Spalten in Gesteinen zu dessen Sprengung führen. Wegen seines "unnormalen" Verhaltens spricht man von der "Anomalie des Wassers". Alle Wasserstoffverbindungen der Nichtmetalle – mit Ausnahme des Wassers (Wasserstoffverbindung des Sauerstoffs) – sind bei gewöhnlicher Temperatur gasförmig.

Hoffe das war ausfühlich genug und konnte deine Frage beantworten :-)

Ach ja noch ein kleiner Nachtrag zum Thema "amorphes Eis"

Wasser im Weltraum ist sehr niedrigen Temperaturen (ca-200 Grad) und einem starken Vakuum ausgesetzt.
Diese Voraussetzungen führen dazu, daß das Wasser eher einen flüssigen Aggregatszustand hat, es ist amorph.
Warum das so ist weiß ich leider nicht, lässt sich aber bestimmt über Google herausfinden.
Tatsache ist jedoch, daß ohne die Fähigkeit des Wassers "amorph"zu sein, es keinerlei organisches Material mit sich transportieren könnte. Somit wären auch keine organischen Verbindungen auf die Erde gelangt und das Leben wie wir es kennen hätte es nie gegeben.
Ich weiß, daß die Frage nicht lautete: "was ist amorphes Eis",
ich finds aber sau interessant und hoffe das du auch so denkst.

Answer 3

Wasser besteht aus Molekülen. Bei Erwärmug dehnt sich das Wasser aus, weil die Moleküle sich bei höherer Temperatur schneller bewegen und deshalb mehr Platz brauchen.
Bei Wasser bilden sich aber, wenn es kälter als vier Grad ist, Eiskristalle. Die verhaken sich miteinander und es gibt Zwischenräume zwischen den einzelnen Molekülen. Deshalb dehnt sich das Wasser wieder aus. Unter vier Grad bildet das Wasser Kristalle, über vier Grad dehnt es sich durch die Erwärmung aus, also hat es bei vier Grad die höchste Dichte, weil dann die Moleküle am dichtesten beieinander liegen.

Answer 4

guck ma hier http://www.leifiphysik.de/

Answer 5

Weil es bei 3Grad anfängt zu frieren (zwar ist es erst ab 0Grad richtig fest aber ab 3 Grad fängts halt schon an) und dann dehnt des sich aus und verliert an dichte und andersrum wird es ab 5Grad wärmer und verliert ebenfalls an dichte deswegen ist die optimale Temperatur 4Grad.

Answer 6

weiss nicht wie genau dus willst, aber es ist generell so, daß sich alle stoffe beim starken abkühlen also unter 0°C ausdehnen, genau wie bei größer hitze= wärmedehnung (da gibts für jeden stoff einen best. koeffizienten) 4° muss wohl quasi der neutrale punkt sein

Answer 7

Physiker/ Chemiker sagen, dass ist die Anormalie des Wassers. Hört sich aber nur "schlau an", aber es erklärt im Grunde nichts. Es weiß eigentlich keiner genau. Es ist halt so!

Answer 8

Null Ahnung