Das Wassermolekül und seine Besonderheiten
Stoffe & Eigenschaften
Klasse 8
- Warum ist das Wassermolekül gewinkelt?
- Was sind Wasserstoffbrücken?
Wasserstoffbrückenbindungen (Zwischenmolekulare Kräfte)
Wasserstoffbrückenbindungen sind die stärksten zwischenmolekularen Kräfte. Deshalb haben sie auch eine relativ hohe Schmelz- und Siedetemperatur. Die Wasserstoffbrückenbindungen existieren zwischen
- einem Wasserstoffatom, das an ein stark elektronegatives Element gebunden ist,
- UND einem freien Elektronenpaar eines Atoms (zum Beispiel: N, O, F, Cl…
(Man kann sich dies gut an einem Wassermolekül vorstellen)
H-Atom: positive Partialladung
$$\delta^+$$Atom mit freien Elektronenpaar: negative Partialladung
$$\delta^-$$Erklärung von Serlo Education e. V., lizenziert unter CC BY-SA 4.0 – Original bei Serlo, CC BY-SA 4.0, übernommen am 2026-09-03.
Schlau Fassung
Das Wassermolekül und seine Besonderheiten
- Formel H₂O, aber die Form ist entscheidend: Der Sauerstoff hat zwei freie Elektronenpaare, die die beiden Bindungen zusammendrücken – daher der Winkel von etwa 104° statt 180°.
- Wäre das Molekül gerade, würden sich die Ladungen aufheben und Wasser wäre unpolar – ohne Lösefähigkeit, ohne Oberflächenspannung, ohne Leben, wie wir es kennen.
- Wasserstoffbrücken: Der positive Wasserstoff eines Moleküls zieht das negative Sauerstoffende eines anderen an. Diese Bindungen sind schwach, aber es sind sehr viele.
- Sie erklären fast alles: den hohen Siedepunkt (100 °C statt der erwarteten −80 °C), die Oberflächenspannung (ein Wasserläufer läuft darauf) und die Anomalie beim Gefrieren.
- Warum Eis leichter ist: Beim Gefrieren ordnen sich die Moleküle über die Wasserstoffbrücken zu einem weitmaschigen Gitter mit Hohlräumen. Das braucht mehr Platz – Eis dehnt sich aus. Deshalb platzen Wasserleitungen im Frost.
Aufgaben
- Warum ist das Wassermolekül gewinkelt?
Lösung
Die freien Elektronenpaare des Sauerstoffs drücken die Bindungen zusammen. - Was sind Wasserstoffbrücken?
Lösung
Anziehungen zwischen dem positiven Wasserstoff des einen und dem negativen Sauerstoff des anderen Moleküls. - Warum platzen Wasserleitungen bei Frost?
Lösung
Beim Gefrieren entsteht ein weitmaschiges Gitter – Eis braucht mehr Platz als Wasser.
Weiterführende Aufgaben
- Legt vorsichtig eine Büroklammer auf Wasser. Warum schwimmt sie, obwohl Stahl dichter ist als Wasser?