Das Schmelzen und Gefrieren

Das Schmelzen und Gefrieren

Die Wassermoleküle binden sich im Gefriervorgang mit Wasserstoffbindungen aneinander.

Chemie

Schlagwörter

schmelzen, Erstarrung, Aggregatzustandsänderung, Eis, Wasser, Schmelzpunkt, Frostpunkt, Materiezustand, fest, flüssig, Flüssigkeit, Wärmeübertragung, Wärmeentzug, Temperatur, Temperaturveränderung, exotherm, endotherm, physische Eigenschaft, Kristallbildung, Physik, Chemie

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Die Wassermoleküle sind miteinander durch sogenannte Wasserstoffbrücken verbunden. Wasserstoffbrückenbindungen entstehen zwischen dem Wasserstoffatom eines Wassermoleküls und dem freien Elektronenpaar am Sauerstoffatom eines anderen Wassermoleküls. Die Wasserstoffbrücke ist die stärkste Sekundärbindung, weshalb sie bereits bei relativ großen Entfernungen besteht. Aus diesem Grund ist die Dichte von Wassereis geringer als die Dichte von flüssigem Wasser.

Eiskristall

  • Wassermolekül
  • Wasserstoffbrückenbindung

Das Schmelzen und Gefrieren

  • Eis
  • Wasser
  • Eis/Wasser
  • Wärmezufuhr
  • Wärmeentzug
  • Schmelzen
  • Gefrieren

Die Wassertemperatur sinkt aufgrund von Wärmeentzug bis zum Erreichen des Gefrierpunktes, der bei normalem Luftdruck 0 °C beträgt. An diesem Punkt beginnt bei fortschreitendem Wärmeentzug die Bildung von Eiskristallen. Bis zur Beendigung des Gefriervorganges sinkt die Temperatur trotz anhaltendem Wärmeentzug nicht weiter.

Die Temperatur des Wassereises steigt durch Wärmezufuhr bei normalem Luftdruck auf eine Temperatur von 0 °C, den Schmelzpunkt. An diesem Punkt beginnt das Schmelzen, in dessen Verlauf die zugefügte Energie vollständig zur Aufspaltung der Eiskristalle verwendet wird. Aus diesem Grund kommt es bis zur Beendigung des Schmelzvorganges trotz fortgesetzter Wärmezufuhr zu keiner weiteren Erhöhung der Temperatur.

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