Eigenschaften des Wassers

Strukturformel des Wassermoleküls
Kalottenmodell des Wassermoleküls
Allgemeines
Name Wasser
Andere Namen
Summenformel H2O
CAS-Nummer 7732-18-5
PubChem 962
Kurzbeschreibung transparente und nahezu farblose Flüssigkeit, zudem geschmacks- und geruchlos, wenn Reinstoff
zentrale Stoffdaten[2]
Molare Masse 18,015268 g·mol−1 [3]
Dichte 3,98303 °C: 0,999975 g·cm−3 [4]
20 °C: 0,9982067 g·cm−3 [4]
Schmelzpunkt 101,325 kPa: 0,002519 °C[5][6]
Siedepunkt 101,325 kPa: 99,974 °C[5][7]
Tripelpunkt 0,01 °C / 6,11655 hPa[7]
kritischer Punkt 373,946 °C / 22,064 MPa / 322 kg/m³[7]
Isentropenexponent (Adiabatenexponent) 1,3367 (100 °C, 1 bar)
1,3180 (200 °C, 1 bar)[8]
Sättigungsdampfdruck 31,6874 hPa (25 °C)
spezifische Wärmekapazität 4,184 kJ/(kg·K) (14,5 °C)
Wärmeleitfähigkeit 0,597 W/(m·K) (20 °C)
Selbstdiffusionskoeffizient 2,299·10−9 m2·s−1 (25 °C)
Verdampfungsenthalpie 2257 kJ/kg / 40,8 kJ/mol
Schmelzenthalpie 333,5 kJ/kg
Standardbildungsenthalpie −285,8 kJ/mol (fl)
−241,8 kJ/mol (g)[9]
elektrisches Dipolmoment 6,152·10−30 C·m ≈ 1,84 D (Debye)[10]
Brechungsindex 1,33–1,35 (25 °C, sichtbares Licht) / 1,310 (Eis)
Dynamische Viskosität 1,0 mPa s (20 °C)
relative Permittivität 80,35 (20 °C)
pH-Wert (22 °C) 7,0
Löslichkeit Gut in polaren, schlecht in unpolaren Lösungsmitteln
Kompressionsmodul K 2,08·109 Pa[11]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Die Eigenschaften des Wassers haben grundlegende Bedeutungen für das Leben auf der Erde. Diese physikalischen, chemischen, elektrischen und optischen Eigenschaften beruhen auf der Struktur des Wassermoleküls und den daraus resultierenden Verkettungen und Wechselwirkungen der Wassermoleküle untereinander über Wasserstoffbrückenbindungen, elektrische Dipolkräfte und weitere, wie die Van-der-Waals-Kräfte.

In der Natur kommt Wasser nicht als Reinstoff vor, es enthält praktisch immer gelöste Stoffe (vorwiegend Ionen von Salzen), wenn auch teils in kaum messbaren Konzentrationen. Solche gelösten Stoffe verändern die Eigenschaften des Wassers. Wasser ohne Metallionen kann im Labor und in der Technik durch Destillation hergestellt werden und wird destilliertes Wasser genannt. Zumeist wird in technischen Anwendungen demineralisiertes Wasser verwendet. Bei höheren Anforderungen wird dieses zu Reinstwasser aufbereitet.

  1. R. Panico, W.H. Powell, J.-C. Richer (Eds.): A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds. Hrsg.: IUPAC Commission on the Nomenclature of Organic Chemistry. Blackwell Scientific Publications, Oxford 1993, ISBN 0-632-03488-2, S. 37.
  2. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen TB_WW.
  3. Guideline on the Use of Fundamental Physical Constants and Basic Constants of Water. (PDF) IAPWS G5-01(2016). International Association for the Properties of Water and Steam, September 2016, abgerufen am 15. August 2017 (englisch): „The relative molar mass used in calculations (with the exception, mentioned above, of cases in which the isotopic composition is known to be different) should be that of VSMOW. This is computed by combining the isotopic composition of VSMOW with the accepted values of the masses of each isotope. Performing this calculation with the 2012 atomic mass evaluation yields a relative molar mass of 18.015 268, with an uncertainty of no greater than two in the last digit.“
  4. a b M. Tanaka, G. Girard, R. Davis, A. Peuto, N. Bignell: Recommended table for the density of water between 0 °C and 40 °C based on recent experimental reports. In: Metrologia. Vol. 38, Nr. 4, 2001, S. 301–309, doi:10.1088/0026-1394/38/4/3 (englisch).
  5. a b Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Chaplin.
  6. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen FeistelWagner2006.
  7. a b c Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen WagnerPruß2002.
  8. Isobaric Properties for Water, auf webbook.nist.gov
  9. CRC-Handbook, S. 5–13 (Memento vom 26. April 2015 im Internet Archive).
  10. Elektrisches Dipolmoment; Tabelle: elektrisches Dipolmoment ausgewählter Moleküle, physik.cosmos-indirekt.de, abgerufen am 25. Februar 2021.
  11. Kompressionsmodul, Tabelle - Kompressionsmodul einiger Stoffe: Wasser, physik.cosmos-indirekt.de, abgerufen am 5. Februar 2021.

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