Wasser – ein ganz besonderer Stoff

Wasser ist ein ganz besonderer Stoff und für Natur und Technik ein notwendiger Stoff. So besteht ein Mensch zu 70% aus Wasser, daher benötigt der Mensch Wasser. Darüber hinaus ist Wasser auch in vielen anderen Lebensbereichen von großer Bedeutung, so wird Wasser auch für Wäschewaschen, und Geschirrspülen.

Aber nicht nur im privaten Bereich ist Wasser von hoher Bedeutung, sondern auch im industriellen Bereich, beispielsweise zur Herstellung von Speisen oder Getränken und natürlich der Herstellung von Spülmitteln. In all diesen Fällen dient Wasser als Lösungsmittel.

Wasser – ein ganz besonderer Stoff

Aufgrund der hohen Bedeutung von Wasser (vor allem als Lösungsmittel) sehen wir uns nun diesen besonderen Stoff etwas genauer an:

Bei Wasser gefriert bei 0°C und geht bei 100 °C in den gasförmigen Aggregatzustand über. Bei normalen Umgebungsdruck ist Wasser bei Raumtemperatur flüssig.

Wasser hat darüber hinaus eine Eigenschaft, die keine andere Flüssigkeit aufweist (Anomalie des Wassers). Die Anomalie liegt darin, dass Wasser bei 4°C seine größte Dichte hat. Wie bei jedem Stoff, den man abkühlt, verringert sich zunächst sein Volumen so auch beim Wasser). Allerdings ist bei 4°C das Volumen, das eine bestimmte Menge an Wasser einnimmt, am kleinsten, d.h. die Dichte von Wasser ist bei dieser Temperatur am größten.
Wenn du dann Wasser weiter abgekühlst (unterhalb von 4°C), dehnt es sich wieder aus, das Volumen steigt an, die Dichte wird wieder kleiner. Kühlst du Wasser noch weiter ab, so gefriert es bei Temperatur unterhalb von 0°C, wobei sich beim Gefrieren das Volumen des Wassers erhöht (und die Dichte abnimmt). Deshalb ist Eis mit seiner geringeren Dichte auch leichter als Wasser und schwimmt auf der Oberfläche. Hiermit kannst du auch erklären, warum eigentlich Eisberge auf dem Wasser schwimmen.

Wasser als Lösungsmittel

Wenn wir etwas Kochsalz (einen Löffel) in Wasser geben (im Becherglas), löst sich das Salz in Wasser, dabei spricht man bei dem Kochsalz von einem gelösten Stoff und von dem Wasser als Lösungsmittel. Gemeinsam bilden der gelöste Stoff und das Lösungsmittel eine Lösung. In Fall von Kochsalz in Wasser entsteht eine klare Lösung. Der salzartige Geschmack der Lösung zeigt dir, dass das Kochsalz nicht verschwunden ist, sondern immer noch in der Lösung vorhanden ist (als gelöste Teilchen)

Was passiert nun, wenn du noch mehr (festes) Kochsalz in diese Kochsalzlösung gibst?

Gibst du zu der Ausgangslösung noch etwas Kochsalz, wird sich auch dieses (feste) Kochsalz in der Lösung lösen. “Übrig” bleibt in diesem Fall auch wieder eine klare Lösung. Solang du (festes) Kochsalz (allgemein: ein fester Stoff) in einer Lösung lösen kannst, liegt eine sogenannte ungesättigte Lösung vor. Irgendwann hast du in die Lösung soviel festes Kochsalz hinzugegeben, dass sich das Kochsalz nicht mehr oder nur noch teilweise in der Lösung löst. Dann hast du eine klare Lösung und am Boden des Becherglases festes Kochsalz. Das feste Kochsalz am Boden wird als Bodensatz bezeichnet, die überstehende Lösung wird als gesättigte Lösung bezeichnet.

Unterschied zwischen einer Suspension und einer ungesättigten Lösung

In einem vorherigen Kapitel haben wir über Gemische gesprochen und dabei auch über homogene (die einzelnen Bestandteile des Gemisches sind mit bloßem Auge nicht sichtbar) und heterogene Gemische gesprochen:

Eine Suspension liegt vor, wenn wir eine Aufschwemmung von feinen, nicht-löslichen Teilchen in einer Flüssigkeit haben (wir können die einzelnen Komponenten mit bloßem Auge erkennen). Eine Lösung hingegen liegt vor, wenn sich lösliche Teilchen (von festen Stoffe) in einer Flüssigkeit gelöst und verteilt haben (die einzelnen Komponenten sind mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar).

Und hier liegt auch der Unterschied zwischen einer Suspension und einer gesättigten Lösung. Bei beiden Gemischen hast du eine überstehende Flüssigkeit und einen festen Stoff (Bodensatz) am Boden des Becherglases. Im Unterschied zur gesättigten Lösung löst sich der feste Stoff in der Flüssigkeit der Suspension fast bis gar nicht (z.B. Sand in Wasser). Bei einer gesättigten Lösung würde sich prinzipiell der Stoff (der Bodensatz) in der Flüssigkeit lösen, allerdings ist zu viel von dem Stoff bereits ins Lösung vorhanden.

Im Rahmen des Chemieunterrichts wirst du eine genauere, wissenschaftliche Unterscheidung kennen, im Rahmen des Themas “Stoffe im Alltag” ist diese Definition aber vollkommen ausreichend).

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