Schnee und eis


Schnee und eis
Zerbrechlich von kleine gelbe Ente

Schnee und Eis faszinieren viele Menschen, jeden Winter aufs neue. Die Stille die mit frisch gefallenem Schnee einhergeht, oder auch die Schönheit von Eisblumen und Schneeflocken erfreut uns. Besonders dann wenn wir mit einer Tasse warmen Kakao in unserer Wohnung sitzen.

Eis und Schnee faszinieren auch ChemikerInnen. So hat Eis eine geringere Dichte als flüßiges Wasser. In eurem Kühlschrank macht sich das bemerkbar wenn die Wasserflasche die ihr darin vergessen habt platzt. Warum lässt sich anhand der molekularen Struktur von Wasser erklären.

Ein Molekül Wasser besteht aus drei Atomen, zwei Wasserstoffen und dazwischen ein Sauerstoff. Diese sind in einem Winkel von 120° zu einander angeordnet. Wenn Wasser kristallisiert ordnen sich um das Sauerstoffatom noch weiter zwei Wasserstoffatome an. Die stehen auch jeweils in einem Winkel von 120°. Diese zwei Atome kommen jeweils aus einem anderen Wassermolekül. Mit diesem bleiben sie auch verbunden. So bildet sich ein 3 Dimensionales Gebilde.

Kristallstruktur von Eis
Kristallstruktur von Eis (Quelle: Wikipedia)

Diese Strukturen bilden sich stärker aus, je kälter es ist. Eh das Wasser allerdings kristallisiert, also gefrohren, ist kann sich eine besonders dichte Flüssigkeit bilden. In die teilweise geformten Strukturen können sich noch nicht eingbaute Wassermoleküle einlagern. So sind sie gut “aufgeräumt”. Kühlt das Wasser weiter ab, bilden auch diese Moleküle die 3D-Struktur und das Wasser dehnt sich so aus. Wenn es sich ausdehnt, muss es irgendwo hin und wenn das Gefäß geschlossen ist, dann platzt das.

Auch in Schneeflocken haben die Wassermoleküle die gleiche 3D-Struktur. Die schönen Formen kommen durch die Art wie die Wassermoleküle langsam aneinander wachsen. Bei den vielen milliarden Möglichkeiten ist es dann auch kein Wunder, dass jede Schneeflocke einzigartig ist.


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