Meine lieben,
eines der größten Wunder, das Leben überhaupt möglich macht, ist die Flüssigkeit, die ungefähr drei Fünftel unserer Erde bedeckt, das Wasser.
Völlig zurecht gibt es so viele Sprichwörter, die Wasser beinhalten. Ich bin sicher, dass jedem gleich einige einfallen.
Neben seiner Eigenschaft, dass es flüssig ist, hat es weitere, die es eben zum Wunder werden lässt. Lasst uns heute mal über Wasser staunen.
1. Die Form des Wassers
Wasser (H2O)besteht aus zwei Wasserstoff-Atomen und einem Sauerstoff-Atom.
das verleiht ihm eine ganz besondere Form, woraus sich viele seiner einzigartigen Eigenschaften ergeben.
An einer Blindenschule, an der ich war, verwendeten wir zur Veranschaulichung von Molekülen eine Tafel auf welcher man diese mittels verschiedener Bausteine legen konnte.
Der Sauerstoff war eine Art Halbmond, an dessen Spitzen man weitere Bausteine anlegen konnte.
Der Wasserstoff war ungefähr eiförmik, wobei die Spitze des Eis sehr scharf ausgepräkt war.
Legte man nun Wasser, so entstand ein offenes Dreieck. Zwei Ecken bildeten die Wasserstoffe, und dad dritte rundliche Eck der Baustein des halbmondförmigen Sauerstoff-bausteins.
Das trifft die Veranschauung auch ganz gut, wenn sehende Chemiker das zeichnen.
2. Brückenbildung
Ein Wassermolekül wirkt wie ein kleiner Stabmagnet. Am Sauerstoff-Ende ist es etwas negativ- und an den gegenüberliegenden Wasserstoffen etwas positiv geladen. Das liegt daran, weil der Sauerstoff die Bindungselektronen des Wasserstoffes etwas näher zu sich hin ziehen kann.
Durch diesen Dipol-Charakter bilden die Wasserstoffmoleküle untereinander Brücken aus, indem sich ein Wasserstoff eines Wassermoleküls an den Sauerstoff eines weiteren quasi anlehnt und etwas festhält.
Das verleiht Wasser seinen tiefen Schmelzpunkt bei 0 Grad, und seinen hohen Siedepunkt bei 100 Grad und Normaldruck.
Ein so leichtes Molekül wäre ohne diese Eigenschaft bei Raumtemperatur gasförmig.
3. Dichteanomalie
Seine größte Dichte nimmt Wasser bei 4 Grad C ein. Dort ist es aber noch flüssig. Zu Eis wird es erst bei 0 Grad. Merkwürdigerweise steigt aber dann sein Volumen. Deshalb schwimmen Eiswürfel. Für das Leben im Wasser ist diese wunderbare Eigenschaft ganz wichtig, denn nähme Wasser seine größte Dichte als Eis ein, dann frören Sehen und Flüsse von unten her zu und würden die darin lebenden Lebewesen erdrücken.
Und weihnachtliches Eislaufen wäre natürlich auch nicht möglich.
Eine Eisdecke hält aber darunterliegendes Wasser warm und seine Bewohner schützend am Leben.
Auftauen benötigt verblüffend viel Energie. Ich staune immer wieder, wie lange sich Schnee in den Bergen halten kann, bis er sich nicht mehr gegen die Sonne wehren kann.
4. Wärmekapazität
Wasser kann sehr viel Wärme aufnehmen, ohne selbst wesentlich wärmer zu werden. Das stabilisiert und reguliert unser Klima.
Man merkt diese Eigenschaft sehr, wenn man im Sommer darauf wartet, bis die Sonne endlich den Pool aufgeheizt hat.
Bergseen bleiben auch im Sommer oft sehr kalt.
5. Hohe Verdampfungswärme
Wasser in Dampf umzuwandeln braucht viel Energie. Das kennt jeder vom Wasserkocher her.
Diese Eigenschaft macht es zu einem hervorragenden Kühlmittel. Und das ist in der Biologie z. B. bei der Kühlung durch Schwitzen sehr wichtig.
Aber auch unsere gute alte Dampflock funktionierte nicht, hätte Wasser nicht diese tolle Eigenschaft.
6. Lösungsmittel
Wasser ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für viele Substanzen (Salze, Gase, organische Moleküle), da es polare Moleküle und Ionen umhüllen kann. Dadurch ist es essenziell für chemische Reaktionen in biologischen Systemen.
Erst gestern habe ich eine Entdeckung gemacht, die mich mal wieder an diese verblüffende Eigenschaft erinnerte.
Kennt ihr das? Ihr lauft mit eurem Blindenstock mit Rollspitze durch Laub, oder was vor allem in Herbst und Winter so herrum liegt. Plötzlich merkt ihr, dass eure Spitze sich nicht mehr dreht, und der Stock nur noch schwer zu steuern ist. Daheim angekommen, versucht ihr das Problem unter fließendem Wasser und Drehen der Spitze zu lösen. Meistens klappt das nicht. Geht ihr dann aber mit so einem bockigen Stock durch Regen, dann funktioniert er plötzlich wieder. Das habe ich jetzt mal mit destilliertem Bügeleisen-Wasser nachgestellt. Und siehe da, es klappte.
Weiches Regenwasser und auch das destillierte haben einfach noch mehr von dieser tollen Eigenschaft, als Leitungswasser mit seinem Kalk, Rost und was sonst eben noch so drin ist.
7. Kohäsion und Adhäsion
Die starke Kohäsion zwischen Wassermolekülen sorgt für Oberflächenspannung, wodurch z. B. Insekten auf Wasser laufen können. Die Adhäsion ermöglicht Kapillareffekte, z. B. das Aufsteigen von Wasser in Bäumen bis in ihre Kronen hinauf.
Wer schon mal einen Putzlappen versehentlich mit einer Ecke in das Putzwasser hängen ließ, bemerkt, dass nach einigen Stunden plötzlich auch der außen hängende Teil des Lappens klatschnass ist, vielleicht sogar noch drum herum. Dieses verdanken wir dann genau dieser Eigenschaft des Wassers.
8. Transparenz
Wasser ist durchsichtig. Das ermöglicht die Photosynthese in aquatischen Pflanzen und sorgt für die Lebensfähigkeit von Ökosystemen in Gewässern.
9. Chemische Flexibilität (Amphoterie)
Wasser kann sowohl als Säure als auch als Base reagieren, was es zu einem Schlüsselmedium für chemische Reaktionen macht, insbesondere in biologischen Systemen.
Wir erleben diese Eigenschaft häufig dann, wenn Früchte, z. Tomaten oder Kirschen, aufplatzen, weil es zu regnerisch war.
Innen sind die Früchte chemisch gesehen eher sauer, und außen ist der nasse Regen eher eine Lauge.
Der Versuch der Natur, das chemische Gleichgewicht herzustellen, zerreißt die Fruchthaut.
Diese Kraft, Osmose genannt, ist so stark, dass man schon Versuche unternommen hat, Kraftwerke mit Süß. und Salzwasser damit zu betreiben.
Und Vorsicht. Diese Kraft ist auch dafür verantwortlich, dass es äußerst gefährlich ist, destilliertes Wasser zu trinken. Es ist zu rein und chemisch agressiv für uns.
10. Elektrische Eigenschaften
Wasser ist kein guter Leiter für Strom, was die Bildung und Stabilität von Ionen in chemischen Lösungen erleichtert. Dies ist entscheidend für viele biochemische Prozesse.
Die älteren unter uns wissen noch, dass man früher immer danach schauen musste, ob noch genügend Wasser in der Autobatterie war.
Fazit
Wasser vereint Eigenschaften, die für das Leben und die Erde essenziell sind, wie die Dichteanomalie, die hohe Wärmekapazität und seine Rolle als Lösungsmittel. Diese einzigartigen Merkmale machen es zu einer unverzichtbaren Grundlage für alle bekannten Lebensformen.
Es ist ganz wichtig, dass wir diesen Lebenssaft hüten und bewahren. Wir müssen ihn schützen und sauber halten. Bedenkt, dass das meiste Wasser hier auf Erden Salzwasser ist. Man kann es nur unter sehr hohem Energieaufwand bekömmlich machen. Es war für mich wirklich eine ganz verblüffende Erfahrung, als mir auf Mallorka erklärt wurde, dass wir nicht so oft duschen sollen, um Wasser zu sparen. Das ganze Wasser um die Insel herum ist eben nicht brauchbar…
Seien wir uns gerade in dieser besinnlichen Zeit dessen bewusst, was Wasser als ganzes für ein unsagbares Wunder ist.
Und jetzt, zum Schluss, wie immer, die heutige weihnachtliche Geschichte aus dem BLAutor-Land.
https://www.blautor.de/der-blautor-adventskalender/
10. Lebensfreundlichkeit
Flüssiger Zustand in habitabler Zone: Wasser bleibt in einem breiten Temperaturbereich flüssig (0–100 °C bei Standarddruck), was es ideal für biochemische Prozesse macht.
Guten Morgen Gerhard,
Kein guter elektrischer Leiter und gleichzeitig ist Strom und Wasser gefährlich. Und warum überleben Fische trotzdem einen Blitzschlag. Und es ist leichter mit einem nassen Tuch Flüssigkeit aufzuwischen als mit einem trockenen.
Wir haben immer die gleiche Menge an Wasser auf der Erde- da geht quasi nix verloren. Wir verwenden quasi das gleiche Wasser das schon die Dinosaurier getrunken haben und gleichzeitig ist nur 1% davon als Süßwasser verfügbar und nutzbar.
Und Wasser ist nass.
Faszinierend wie Mr. Spock sagen würde!