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Das Wassermolekül |
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Das Wassermolekül
Auf den ersten Blick erscheint das Wassermolekül
mit seinem Aufbau aus einem Sauerstoff- (O) und zwei Wasserstoff- (H) Atomen
sehr einfach. Der Wasserstoff bindet kovalent
mit einem dem Sauerstoffmolekül. Im Wassermolekül sind
die H-Atome partiell positiv geladen, das O-Atom partiell negativ.
Man spricht in diesem Fall von einem polaren Molekül, d.h.
die gegenüberliegenden Enden tragen eine entgegengesetzte
Ladung. Diese Polarität des Wassers ist für seine besonderen
Eigenschaften von sehr großer Bedeutung.
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Abb.:
Wassermolekül |
Der
Dipol des Wassermoleküls kommt dadurch zustande, dass die
beiden Atome ihr Bindungs-elektron unterschiedlich fest an sich
ziehen. Der Sauerstoff besitzt eine größere Elektronegativität
als das Wasserstoffmolekül. Dadurch wird das Bindungselektron
des Wasserstoffs näher an das Sauerstoffatom herangezogen,
so dass das Wasserstoffmolekül partiell
positiv geladen ist. Der Sauerstoff erhält dagegen
eine partiell negative Ladung. |
Diese partiell geladenen Wassermoleküle
können nun untereinander Wechselwirken. Es kommt zwischen
unterschiedlichen Ladungen zu einer Anziehung, während sich
gleiche Ladungen abstoßen. Jedes Wassermolekül kann
diese sogenannte Wasserstoffbrückenbindung mit bis zu 4
Nachbarn ausbilden. Nimmt man z.B. ein Glas Wasser, so ist theoretisch
jedes Wassermolekül wenigstens über eine H-Brückenbindung
mit einem weiteren Wassermolekül verbunden. Genau diese
"unendlich" großen Moleküle, verleihen Wasser
seinen flüssigen Zustand bei Temperaturen von 0-100 °Grad
und seine außergewöhnlichen Eigenschaften. Ohne diese
Wasserstoffbrücken wäre das Wasser unter Normalbedingungen (= 1 Atmosphäre Druck und 25 Grad C)
ein Gas. |
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Abb.: Wasserstoffbrückenbindungen |
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