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Handout zum Referat „Wasserstoffbrücken“

Was sind Wasserstoffbrücken? (H-Brücken)
H-Brücken sind besonders starke Dipol-Dipol-Kräfte. Das heißt: Verschieden geladene Enden benachbarter Dipol-Moleküle ziehen sich an! (elektrostatische Kräfte)
Gerade bei Wasser ist die Differenz der Elektronegativität groß: H(2,2) O(3,4) >> stark polar!!
Elektrostatische, also auch Dipol-Dipol-Anz.-Kräfte werden größer, je näher sich die Ladungsträger kommen.
Da die H-Atome sehr klein sind, kommt es zu einer weiteren Verstärkung der Anz.-Kräfte, weil sich so pos. und neg. Teilladungen benachbarter Wassermoleküle sehr nahe kommen.
Die Starke polare Bindung ist am größten bei Wasser und Flourwasserstoff, da Sauerstoff und Flour die Elemente mit der größten Elektronegativität sind!
Dipol-Dipol-Kräfte: Anziehungskräfte zwischen Dipol-Molekülen
H-Brücken: besonders starke Dipol-Dipol-Kräfte

Das Kristallgitter von Eis
Die regelmäßige Form von Eis- und Schneekristallen zeigt, dass die Wassermoleküle regelmäßig angeordnet sein müssen.
Jedes O-Atom ist von 4 H-Atomen umgeben(tetraedrisch). 2 von ihnen werden durch normale Atombindungen gehalten, die anderen beiden durch Dipol-Dipol-Kräfte.
Wegen der starken zwischenmolekularen Kräfte entsteht ein stabiles Molekülgitter >> Eis ist hart!!
Eis schwimmt auf Wasser, da die Molekülabstände im Eis deutlich größer sind als die im Wasser. Somit entstehen Hohlräume, die zu der geringeren Dichte führen.

Die Anomalie des Wassers
Auch über 0°C bleiben kleine Bereiche mit eisähnlicher Struktur erhalten. Die Dichte des Wassers ist nicht etwa bei 0°C oder darunter am größten, sondern bei +4°C. Darüber nimmt die Dichte durch die zunehmende Wärmebewegung der Moleküle wieder ab. Es wird durch die Bewegung mehr Raum benötigt und die Dichte nimmt ab.
Dieses besondere Verhalten ist die Anomalie des Wassers.
H-Brücken sind als
gepunktete Linien zu
erkennen
© 2003 by Martin J. K., Julien B.Y., Ricklef A. H.

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