Wasser

Wasser ist eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel H₂O (Wasserstoff & Sauerstoff). Es ist eine transparente, geschmacklose, geruchlose und nahezu farblose Substanz.

Da die Umwelt auf der Erde relativ nahe am Tripelpunkt des Wassers liegt, existiert Wasser auf der Erde als Feststoff (Eis, &st; 0 °C), als Flüssigkeit und als Gas (Wasserdampf, > 100 °C).

Wasser bedeckt etwa 70 % der Erdoberfläche, wobei die Meere den größten Teil des Wasservolumens ausmachen (etwa 96 %).

Eigenschaften

Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Wasser (H₂O) ist eine polare anorganische Verbindung. Bei Zimmertemperatur ist es eine geschmacks- und geruchlose Flüssigkeit, fast farblos mit einem Hauch von Blau. Als einfachstes Wasserstoff-Chalkogenid ist es die bei weitem am meisten untersuchte chemische Verbindung und wird manchmal als "universelles Lösungsmittel" bezeichnet, da es mehr Stoffe lösen kann als jede andere Flüssigkeit, obwohl es unpolare Stoffe schlecht löst.

Dichte-Anomalie

Bei Normaldruck hat Wasser seine größte Dichte von ca. 1000 Kilogramm pro Kubikmeter bei 3,98 °C und ist flüssig. Unterhalb von 3,98 °C dehnt sich Wasser bei (weiterer) Temperaturverringerung – auch beim Wechsel zum festen Aggregatzustand – (wieder) aus.

Die Anomalie des Wassers besteht also im Bereich zwischen 0 °C und 3,98 °C, das Eis verhält sich nicht anomal, auch wenn untypischerweise die Dichte des Eises geringer ist als die des flüssigen Wassers.

In einem See oder Ozean sinkt flüssiges Wasser mit einer Temperatur von 3,98 °C auf den Grund, und an der Oberfläche bildet sich Eis, das auf dem flüssigen Wasser schwimmt. Dieses Eis isoliert das darunter liegende Wasser und verhindert, dass es fest gefriert. Ohne diesen Schutz würden die meisten in Seen lebenden Wasserorganismen im Winter zugrunde gehen.

Wassergehalt

Einige Beispiele des Wassergehalts in einigen Nahrungsmitteln

Butter 18 Prozent
Brot 40 Prozent
Käse 30 bis 60 Prozent
Joghurt, Milch 87,5 Prozent
Fleisch 60–75 Prozent
Apfel, Birne 85 Prozent
Wassermelone 90 Prozent
Mohrrüben 94 Prozent
Gurken, Tomaten 98 Prozent

Auch der menschliche Organismus besteht zum größten Teil aus Wasser. Der Wasseranteil verändert sich im Laufe des Lebens und beträgt 80 bis 85 Prozent bei Säuglingen und ungefähr 70 Prozent bei Erwachsenen.

Salzwasser

Salzwasser ist eine Lösung von Salzen in Wasser. Gewöhnlich versteht man darunter eine physiologische Kochsalzlösung von 0,9 %. Dazu gehören z. B. Meerwasser (3,5 % Salze), das Wasser von Salzseen (und Salzpfannen) oder Sole. Das Wasser des Toten Meeres enthält 33 % Salz.

Durch den Gehalt von etwa 3,5 % Salzen ist die Dichte von Meerwasser um gut 3 % höher als Süßwasser gleicher Temperatur, etwa 1,025 kg/l bei 25 °C. Diese Erhöhung der Dichte vergrößert die Auftriebskraft pro Eindringvolumen, so dass z. B. Schiffe in Salzwasser weniger tief eintauchen – oder mehr laden können – als in Süßwasser.

Eine gesättigte Salzlösung hat einen Gefrierpunkt von -21°C, einen Siedepunkt von 109°C und enthält 356 g NaCl pro Liter bei 0°C (359 g/l bei 25°C). Salzwasser hat eine geringere spezifische Wärmekapazität als Süßwasser und eine elektrische Leitfähigkeit, die um mehrere Größenordnungen höher ist als die des Süßwassers.