Weshalb hat Eis eine geringere Dichte als Wasser?





Hallo liebe Community! :)


Ich verstehe nicht warum sich die H2O-Moleküle bei einer Temperatur von unter 0°C gitterförmig anordnen. In anderen Threads habe ich keine brauchbare Erklärung gefunden, die meine Frage komplex beantworten könnte. Da H2O polar ist, entstehen zwischen den H-Atomen eines Moleküls und dem O-Atom einen anderen Moleküls ja Wasserstoffbrückenbindungen. Aber diese bestehen ja sowohl in Wasser als auch in solchem in festem Zustand (Eis), ich verstehe nicht:


a) warum Wasser bei 4°C die höchste Dichte besitzt, weil es sich bei höheren Temperaturen bis zum Siedepunkt ja nicht verändert


b) weshalb sich die H20-Moleküle im Eis anders anordnen


Ich wäre sehr dankbar für eine Erklärung, damit ich wieder schlafen kann :D


Liebe Grüße LisavomDorf
HI Lisa!


Auch wenn es in den Formeln nicht so ganz den Eindruck macht, ein Wassermolekül. ist ziemlich kugelförmig. Und Kugeln kann man mit 12 Kugeln umgeben, die die innere und einander berühren. Nennt sich dichteste Kugelpackung, gibt es in 2 Hauptvarianten und tritt bei vielen Metallen und Salzen auf.


Eine Wasserstoffbrückenbindung kann ein Wassermolekül aber nur zu 4 Nachbarn aufbauen. Und die tun das daher auch, wenn sie nicht gehindert werden. Und Hinderungsgründe gibt es 2:


* Wenn es zu warm wird, schwingen die Moleküle so stark, dass die Bindungen aufreißen. Und wenn die aufgerissen sind, halten sich Moleküle auch nicht mehr an die An- oder Abstandregeln. Daher schmilzt es beim Schmelzpunkt
* Durch starken Druck kann man die Wassermoleküle soweit zusammenschieben, dass die Bindungen nicht mehr greifen. Daher schmilzt Eis unter Druck.


Und Wasser hat bei 4°C die höchste Dichte, weil es sich als Flüssigkeit ***doch*** verändert. Denn beim Schmelzen bricht die Ordnung des Eises nicht vollständig zusammen, nur im großen Maßstab. Im kleinen Maßstab, so etlche bis zig, behalten die Wassermoleküle die Eisstruktur bei. Die Bereiche werden natürlich mit wachsender Temperatur kleiner.


Von 0 bis 4°C ist die Verdichtung durch den weiter fortlaufenden Zerfall der EIs"krümel" noch stärker, danach überwiegt die normale Wärmeausdehnung.


Und falls es dich oder sonst jemanden interessiert, auch die unerwartet hohe Wärmekapazität des Wasser hat mit diesen Clustern von eisartig gebunden Molekülen zu tun. Denn die Cluster schwingen, und in ihrem Innern die Moleküle.


Gruß, Zoelomat
Hallo

 deine Angaben sind zu ungenau:

Du redest offensichtlich von Gasen?

 wenn man die in ein Volumen einsperrt und erwärmt, steigt der Druck, die Dichte bleibt, ist das Volumen offen oder leicht beweglicher Deckel , bleibt der Druck, die Dichte wird kleiner.

Du musst also ein Situation genau schildern.

Gruß lul Salut,


  



> Ordnen Sie folgende Alkanole nach zunehmender Wasserlöslichkeit und begründen Sie die gewählte Reihenfolge
>   
> Butan-1-ol, Propan-1,2,3-triol, Propan-1-ol, Heptan-1-ol

Ob sich ein Alkohol in Wasser löst oder nicht, ist davon abhängig, ob seine Moleküle in ausreichendem Maße mit den Wassermolekülen wechselwirken können, d.h. Wasserstoffbrückenbindungen ausgebildet werden können.

Alkohole bestehen nun aus einer sehr reaktionsträgen Kohlenwasserstoffkette (Alkylgruppe) und der Hydroxygruppe, die Wasserstoffbrücken bilden kann (siehe meine letzte Antwort). Mit zunehmender Kettenlänge werden allerdings die van - der - Waals-Kräfte zwischen den Alkylresten immer stärker und der Einfluss der OH - Gruppe schwindet zunehmend, wodurch die Wasserlöslichkeit der Alkohole abnimmt. Heptan-1-ol besitzt in deinen Beispielen die längste Kohlenwasserstoffkette und ist in Wasser nur schwer löslich. Über Butan-1-ol, hin zu Propan-1-ol nimmt die Wasserlöslichkeit hingegen wieder zu.
  


Heptan-1-ol  ⇒  C7H16O
  


Butan-1-ol  ⇒ C4H10O

Propan-1-ol  ⇒  C3H8O

Im Gegensatz zu diesen 3 Alkoholen, die jeweils nur über eine einzige OH - Gruppe verfügen, besitzt Propan-1,2,3-triol pro Molekül gleich 3 polare OH - Gruppen und kann dadurch von den hier aufgezeigten Alkoholen am besten mit dem polaren Lösungsmittel Wasser in Wechselwirkung treten.

Die Einordnung nach zunehmender Wasserlöslichkeit der Alkohole sieht demnach folgendermaßen aus:

Heptan-1-ol °°° Butan-1-ol °°° Propan-1-ol °°° Propan-1,2,3-triol

zunehmende Wasserlöslichkeit>


  


Schöne Grüße :) 1. wir sind hier ein Matheboard...

2. Calcium ist in der 2. Hauptgruppe. Betrachtest du das Calcium-Ion allein ist es Ca2+ (hoffe, dass man das so schreibt, ist schon länger her). Das Sauerstoff-Ion ist O2- --> Das Molekül darf keine Ladung aufweisen, also CaO.

Lithium ist in der 1. Hauptgruppe, das Li-Ion ist also Li-, damit das Molekül neutral ist braucht es deshalb 2 Lithium-Ionen --> Li2O

Hoffe du konntest das halbwegs verstehen. Solltest du nicht das erste Jahr Chemie haben, dann würde ich das schleunigst nachlernen, das ist die Grundlage für praktisch alles Salut raisin,


  


wie du schon in der Überschrift geschrieben hast: Wikipedia formuliert den **allgemeinen** Reaktionsmechanismus. In der Schule habt ihr aber offensichtlich mit konkreten Verbindungen gearbeitet.

R2 ist somit lediglich der Rest eines beliebigen Alkohols mit unterschiedlich langer Kohlenwasserstoffkette wie bei den Alkanen. Die funktionelle Gruppe ist natürlich die Hydroxygruppe, also die OH-Gruppe, die immer angegeben werden muss. Die Anzahl der C-Atome (=Rest2) + OH-Gruppe bestimmen hingegen den Namen des Alkohols genau.
  


R1 bezeichnet den Rest irgendeiner Carbonsäure, deren Kettenlänge ja auch hier nicht bekannt ist. Wichtig wieder die funktionelle Gruppe der Carbonsäure → Carboxylgruppe, also C + Doppelbindung Sauerstoff + Einfachbindung OH. Das C (=R1) + COOH-Gruppe kennzeichnen die Carbonsäure in deinem Beispiel exakt als Essigsäure.

Ich denke, der Rest dürfte klar sein: OH der Carbonsäure und H des Alkohols spalten sich ab, verbinden sich und es entsteht H2O. Die beiden nun freigewordenen Arme schließen sich zusammen (über das C- der Carbonsäure und das -O des Alkohols) und ein Ester ist entstanden.

Nicht vergessen, dass in der Abbildung von Wikipedia unterhalb der Doppelbindung zum Sauerstoff natürlich ein C-Atom sitzt, was aber nicht eingezeichnet werden muss und dass Moleküle selbstverständlich ungedreht werden dürfen. So steht bei Wiki beispielsweise die OH-Gruppe auf der linken Seite etc. 
  



  


Ich denke, das dürfte dir helfen.


  


Viele Grüße :) Normaler Weise verlaufen die Leitungen doch gerade vom Verbraucher weg. Also direkt über einer Steckdose läuft die Leutung gerade nach oben und dann nach links oder rechts zur Verteilerdose und nicht kreuz und quer. Bei den Wasserrohren ist es genauso. Es ist nachvollziehbar wo sie verlaufen.Die Sicherung fliegt raus wenn Du trotzdem ein stromführendes Kabel anbohren solltest. Hallo

wenn du dir um ein Volumen Wasser eine unsichtbare Haut denkst, siehst du dass Wasser in (ruhendem) Wasser weder untergeht noch aufsteigt. Wenn du jetzt dieses Volumen mit genauderselben Masse aus Nichtwasser füllst tut es dasselbe. Wenn du das volumen mit etwas, das mehr Masse und damit Gewicht hat, "fällt" es nach unten ein Stein hat beim selben volumen etwa das 5 fache Gewicht von Wasser, also geht er unter, ein Mensch der eingeatmet hat, hat etwa dieselbe Masse wie das Wasser, das er verdrängt hat, er geht also nicht unter, ebenso das Schiff. Das gilt genauso in Luft: ein Stein fällt nach unten, ein  mit H2 oder He gasgefüllter Ballon wiegt weniger, als die Luft, die er verdrängt und steigt nach oben.

Gruß lul in regelstelle bleibt tagsüber die wolkendecke geschlossen bei werten von 2 bis zu 4°c. nachts überwiegt dichte bewölkung, aber es bleibt trocken bei tiefstwerten von 0°c. in unterweiler gibt es morgens mehr wolken als sonne bei temperaturen von 11°c. im laufe des mittags kann sich die sonne nicht durchsetzen und es bleibt bedeckt bei höchsttemperaturen bis zu 15°c. am abend bilden sich in unterweiler vereinzelt wolken und die temperaturen liegen zwischen 12 und 13 grad. in der nacht wird die sicht durch nebel eingeschränkt und die temperatur sinkt auf 10°c. in belecke bleibt am morgen die wolkendecke geschlossen bei werten von 0°c. später kann sich die sonne nicht durchsetzen und es ist wolkig bei höchstwerten von 5°c. am abend bleibt in belecke die wolkendecke geschlossen bei werten von 3 bis zu 4°c. in der nacht bleibt es bedeckt bei tiefstwerten von 2°c. ich verstehe deine frage glaub ich nicht ganz...
so wie ich das verstehe willst du aus einer flüssigkeit einen feststoff machen. und das mit einfachen mitteln.
am besten wäre da wenn du ein glas wasser ins eisfach stellst. klingt komisch...aber auch das ist ein chemischer vorgang.