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Wasser ist die chemische Substanz mit der chemischen Formel H
2O; Ein Wassermolekül hat zwei Wasserstoffatome, die kovalent an ein einzelnes Sauerstoffatom gebunden sind.Wasser-ist eine geschmacklose, geruchlose Flüssigkeit bei Umgebungstemperatur und-Druck. Flüssiges Wasser hat schwache Absorptionsbänder bei Wellenlängen von etwa 750 nm, wodurch es eine blaue Farbe zu haben scheint. Dies kann leicht in einem wassergefüllten Bad oder Waschbecken beobachtet werden, dessen Auskleidung weiß ist. Große Eiskristalle, wie in Gletschern, erscheinen auch blau.,

Unter Standardbedingungen ist Wasser im Gegensatz zu anderen analogen Hydriden der Sauerstofffamilie, die im Allgemeinen gasförmig sind, in erster Linie eine Flüssigkeit. Diese einzigartige Eigenschaft von Wasser ist auf die Wasserstoffbindung zurückzuführen. Die Wassermoleküle bewegen sich ständig übereinander, und die Wasserstoffbrücken brechen und reformieren sich kontinuierlich in Zeitskalen schneller als 200 Femtosekunden (2×10-13 Sekunden).Diese Bindungen sind jedoch stark genug, um viele der besonderen Eigenschaften von Wasser zu erzeugen, von denen einige es lebensnotwendig machen.,

Wasser, Eis und Dämpfe

Innerhalb der Erdatmosphäre und-oberfläche ist die flüssige Phase die häufigste und die Form, die im Allgemeinen mit dem Wort „Wasser“bezeichnet wird. Die feste Phase von Wasser ist als Eis bekannt und nimmt üblicherweise die Struktur von harten, verschmelzten Kristallen wie Eiswürfeln oder lose angesammelten körnigen Kristallen wie Schnee an. Neben dem üblichen hexagonalen kristallinen Eis sind auch andere kristalline und amorphe Eisphasen bekannt. Die gasförmige Phase von Wasser wird als Wasserdampf (oder Dampf) bezeichnet., Sichtbarer Dampf und Wolken bilden sich aus winzigen Wassertröpfchen, die in der Luft schweben.

Wasser bildet auch eine überkritische Flüssigkeit. Die kritische Temperatur beträgt 647 K und der kritische Druck 22.064 MPa. In der Natur kommt dies nur selten unter extrem feindlichen Bedingungen vor. Ein wahrscheinliches Beispiel für natürlich vorkommendes überkritisches Wasser ist in den heißesten Teilen von Tiefwasser-Hydrothermalöffnungen, in denen Wasser durch vulkanische Federn auf die kritische Temperatur erhitzt wird und der kritische Druck durch das Gewicht des Ozeans in den extremen Tiefen verursacht wird, in denen sich die Öffnungen befinden., Dieser Druck wird in einer Tiefe von etwa 2200 Metern erreicht: viel weniger als die mittlere Tiefe des Ozeans (3800 Meter).

Wärmekapazität und Wärme der Verdampfung und fusionEdit

Wasser hat eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität von 4181,4 J/(kg·K) bei 25 °C – die zweithöchste unter allen heteroatomischen Arten (nach Ammoniak) sowie eine hohe Verdampfungswärme (40.,65 kJ / mol oder 2257 kJ / kg bei normalem Siedepunkt), die beide auf die ausgedehnte Wasserstoffbindung zwischen seinen Molekülen zurückzuführen sind. Diese beiden ungewöhnlichen Eigenschaften ermöglichen es Wasser, das Erdklima zu mildern, indem es große Temperaturschwankungen puffert. Der größte Teil der zusätzlichen Energie, die seit 1970 im Klimasystem gespeichert ist, hat sich in den Ozeanen angesammelt.

Die spezifische Enthalpie der Fusion (besser bekannt als latente Wärme) von Wasser ist 333.,55 kJ / kg bei 0 °C: Die gleiche Energiemenge wird benötigt, um Eis zu schmelzen wie um Eis von -160 °C bis zu seinem Schmelzpunkt zu erwärmen oder um die gleiche Wassermenge um etwa 80 °C zu erhitzen. Diese Eigenschaft verleiht dem Schmelzen auf dem Eis von Gletschern und Drifteis Beständigkeit. Vor und seit dem Aufkommen der mechanischen Kühlung wurde und wird Eis häufig verwendet, um den Verderb von Lebensmitteln zu verzögern.

Die spezifische Wärmekapazität von Eis bei -10 °C beträgt 2030 J / (kg·K) und die Wärmekapazität von Dampf bei 100 °C beträgt 2080 J/(kg·K).,

Dichte von Wasser und iceEdit

Die Dichte von Wasser beträgt etwa 1 Gramm pro Kubikzentimeter (62 lb/cu ft): Diese Beziehung wurde ursprünglich verwendet, um das Gramm zu definieren. Die Dichte variiert mit der Temperatur, jedoch nicht linear: Mit zunehmender Temperatur steigt die Dichte auf einen Höchstwert bei 3,98 °C (39,16 °F) und nimmt dann ab; Dies ist ungewöhnlich. Regelmäßiges, sechseckiges Eis ist auch weniger dicht als flüssiges Wasser—beim Einfrieren nimmt die Wasserdichte um etwa 9% ab.,

Diese Effekte sind auf die Verringerung der thermischen Bewegung mit Kühlung zurückzuführen, wodurch Wassermoleküle mehr Wasserstoffbrücken bilden können, die verhindern, dass sich die Moleküle einander nähern. Während unter 4 °C der Bruch von Wasserstoffbrücken aufgrund der Erwärmung es Wassermolekülen ermöglicht, sich trotz der Zunahme der thermischen Bewegung (die dazu neigt, eine Flüssigkeit auszudehnen) näher zu packen, dehnt sich Wasser über 4 °C mit zunehmender Temperatur aus. Wasser nahe dem Siedepunkt ist bei 4 °C (39 °F) etwa 4% weniger dicht als Wasser.,

Unter zunehmendem Druck durchläuft Eis eine Reihe von Übergängen zu anderen polymorphen mit höherer Dichte als flüssiges Wasser, wie Eis II, Eis III, amorphes Eis mit hoher Dichte (HDA) und amorphes Eis mit sehr hoher Dichte (VHDA).,

Die ungewöhnliche Dichtekurve und die geringere Dichte von Eis als von Wasser sind lebenswichtig—wenn Wasser am dichtesten am Gefrierpunkt wäre, dann würde im Winter das sehr kalte Wasser an der Oberfläche von Seen und anderen Gewässern sinken, Seen könnten von unten nach oben gefrieren und alles Leben in ihnen würde getötet werden. Da Wasser (aufgrund seiner Wärmekapazität) ein guter Wärmeisolator ist, tauen einige gefrorene Seen im Sommer möglicherweise nicht vollständig auf., Die Eisschicht, die oben schwimmt, isoliert das Wasser darunter. 4 °C (39 °F) sinkt ebenfalls auf den Boden und hält so die Temperatur des Wassers am Boden konstant (siehe Diagramm).

Dichte von Salzwasser und iceEdit

Die Dichte von Salzwasser hängt sowohl vom gelösten Salzgehalt als auch von der Temperatur ab. Eis schwimmt immer noch in den Ozeanen, sonst würden sie von unten nach oben gefrieren. Der Salzgehalt der Ozeane senkt jedoch den Gefrierpunkt um etwa 1.,9 °C (siehe hier zur Erklärung) und senkt die Temperatur des Dichtemaximums von Wasser auf den früheren Gefrierpunkt bei 0 °C. Aus diesem Grund wird im Meerwasser die Abwärtskonvektion von kälterem Wasser nicht durch eine Ausdehnung von Wasser blockiert, da es in der Nähe des Gefrierpunkts kälter wird. Das kalte Wasser der Ozeane in der Nähe des Gefrierpunkts sinkt weiter. Kreaturen, die am Boden kalter Ozeane wie des Arktischen Ozeans leben, leben im Allgemeinen in Wasser 4 °C kälter als am Boden gefrorener Süßwasserseen und Flüsse.

Wenn die Oberfläche des Salzwassers zu gefrieren beginnt (bei -1.,9 °C für normales salzhaltiges Meerwasser, 3,5%) Das sich bildende Eis ist im Wesentlichen salzfrei, mit etwa der gleichen Dichte wie Süßwassereis. Dieses Eis schwimmt auf der Oberfläche, und das Salz, das „eingefroren“ wird, erhöht den Salzgehalt und die Dichte des Meerwassers direkt darunter, in einem Prozess, der als Soleabstoßung bekannt ist. Dieses dichtere Salzwasser sinkt durch Konvektion und das ersetzende Meerwasser unterliegt demselben Prozess. Dies erzeugt im Wesentlichen Süßwassereis bei -1,9 °C an der Oberfläche. Die erhöhte Dichte des Meerwassers unter dem sich bildenden Eis bewirkt, dass es nach unten sinkt., In großem Maßstab führt der Prozess der Salzabstoßung und des Absinkens von kaltem Salzwasser dazu, dass sich Meeresströmungen bilden, um solches Wasser von den Polen weg zu transportieren, was zu einem globalen Strömungssystem führt, das als thermohaline Zirkulation bezeichnet wird.

Mischbarkeit und kondensationEdit

Wasser ist mit vielen Flüssigkeiten mischbar, einschließlich Ethanol in allen Anteilen., Wasser und die meisten Öle sind nicht mischbar und bilden normalerweise Schichten entsprechend der zunehmenden Dichte von oben. Dies kann durch Vergleich der Polarität vorhergesagt werden. Wasser, das eine relativ polare Verbindung ist, neigt dazu, mit Flüssigkeiten mit hoher Polarität wie Ethanol und Aceton mischbar zu sein, während Verbindungen mit niedriger Polarität dazu neigen, nicht mischbar und schlecht löslich wie mit Kohlenwasserstoffen zu sein.

Als Gas ist Wasserdampf vollständig mit Luft mischbar., Andererseits ist der maximale Wasserdampfdruck, der mit der Flüssigkeit (oder dem Feststoff) bei einer gegebenen Temperatur thermodynamisch stabil ist, im Vergleich zum gesamten Atmosphärendruck relativ niedrig.Wenn beispielsweise der Partialdruck des Dampfes 2% des Atmosphärendrucks beträgt und die Luft von 25 °C abgekühlt wird, beginnt das Wasser ab etwa 22 °C zu kondensieren, definiert den Taupunkt und erzeugt Nebel oder Tau. Der umgekehrte Vorgang führt dazu, dass der Nebel am Morgen abbrennt., Wenn die Luftfeuchtigkeit bei Raumtemperatur beispielsweise durch eine heiße Dusche oder ein Bad erhöht wird und die Temperatur in etwa gleich bleibt, erreicht der Dampf bald den Druck für Phasenwechsel und kondensiert dann als winzige Wassertröpfchen, gemeinhin als Dampf bezeichnet.

Ein gesättigtes Gas oder eines mit 100% relativer Luftfeuchtigkeit ist, wenn der Dampfdruck von Wasser in der Luft aufgrund von (flüssigem) Wasser im Gleichgewicht mit dem Dampfdruck ist; Wasser (oder Eis, wenn es kühl genug ist) verliert durch Verdunstung keine Masse, wenn es gesättigter Luft ausgesetzt wird., Da die Menge an Wasserdampf in der Luft gering ist, ist die relative Luftfeuchtigkeit, das Verhältnis des Partialdrucks aufgrund des Wasserdampfs zum gesättigten Partialdampfdruck, viel nützlicher.Dampfdruck über 100% relativer Luftfeuchtigkeit wird als supergesättigt bezeichnet und kann auftreten, wenn die Luft schnell abgekühlt wird, beispielsweise durch plötzliches Aufsteigen in einem Aufwind.,

Dampfdruckedit

KompressibilityEdit

Die Kompressibilität von Wasser ist eine Funktion von Druck und Temperatur. Bei 0 °C beträgt die Kompressibilität an der Grenze des Nulldrucks 5,1×10-10 Pa-1. Bei der Nulldruckgrenze erreicht die Kompressibilität ein Minimum von 4,4×10-10 Pa-1 um 45 °C, bevor sie mit steigender Temperatur wieder ansteigt., Wenn der Druck erhöht wird, nimmt die Kompressibilität ab und beträgt 3,9×10-10 Pa-1 bei 0 °C und 100 Megapascal (1.000 bar).

Der Massenmodul von Wasser beträgt etwa 2,2 GPa. Die geringe Kompressibilität von Nichtgasen und insbesondere von Wasser führt dazu, dass diese oft als inkompressibel angenommen werden. Die geringe Kompressibilität von Wasser bedeutet, dass selbst in den tiefen Ozeanen in 4 km Tiefe, wo der Druck 40 MPa beträgt, das Volumen nur um 1, 8% abnimmt.,

Triple pointEdit

Die Temperatur und der Druck, bei denen gewöhnliches festes, flüssiges und gasförmiges Wasser im Gleichgewicht koexistieren, ist ein dreifacher Wasserpunkt., Seit 1954 wurde dieser Punkt verwendet, um die Basiseinheit der Temperatur, den Kelvin, zu definieren, aber ab 2019 wird der Kelvin nun mit der Boltzmann-Konstante und nicht mehr mit dem dreifachen Punkt von Wasser definiert.

Aufgrund der Existenz vieler Polymorphe (Formen) von Eis hat Wasser andere dreifache Punkte, die entweder drei Polymorphe von Eis oder zwei Polymorphe von Eis und Flüssigkeit im Gleichgewicht haben. Gustav Heinrich Johann Apollon Tammann in Göttingen produzierte Daten zu mehreren anderen dreifachen Punkten im frühen 20. Kamb und andere dokumentierten weitere dreifache Punkte in den 1960er Jahren.,

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Die verschiedenen dreifachen punkte von wasser

Phasen in stabile gleichgewicht	Druck	Temperatur
flüssigkeit wasser, eis Ih, und wasser dampf	611.657 Pa	273,16 K (0.01 °C)
flüssiges Wasser, ice Ih und ice III	209.9 MPa	251 K (-22 °C)
flüssiges Wasser, ice III und ice V	350.1 MPa	-17.0 °C
flüssiges Wasser, ice V und ice VI	632,4 MPa	0.,16 °C
ice Ih, Ice II und ice III	213 MPa	-35 °C
ice II, ice III und ice V	344 MPa	-24 °C
ice II, ice V und ice VI	626 MPa	-70 °C

Schmelzpunkt:

Der Schmelzpunkt von Eis beträgt 0 °C (32 °F; 273 K) bei Standarddruck; Reines flüssiges Wasser kann jedoch weit unter dieser Temperatur unterkühlt werden, ohne zu gefrieren, wenn die Flüssigkeit nicht mechanisch gestört wird., Es kann in einem flüssigen Zustand bis zu seinem homogenen Keimbildungspunkt von etwa 231 K (-42 °C; -44 °F) verbleiben. Der Schmelzpunkt von gewöhnlichem sechseckigem Eis fällt leicht unter mäßig hohen Drücken um 0,0073 °C (0,0131 °F)/atm oder etwa 0,5 °C (0,90 °F)/70 atm, wenn die Stabilisierungsenergie der Wasserstoffbindung durch intermolekulare Abstoßung überschritten wird, aber wenn Eis sich über 209,9 MPa (2,072 atm) in seine Polymorphe umwandelt (siehe kristalline Zustände von Eis), steigt der Schmelzpunkt mit dem Druck deutlich an, d. H. Er erreicht 355 K (82 °C) bei 2,216 GPa (21,870 atm) (dreifacher Punkt von Eis VII).,

Elektrische Eigenschaftenedit

Elektrische Leitfähigkeitedit

Reines Wasser, das keine exogenen Ionen enthält, ist ein ausgezeichneter Isolator, aber nicht einmal „deionisiertes“ Wasser ist vollständig ionenfrei. Wasser wird im flüssigen Zustand einer automatischen Ionisierung unterzogen, wenn zwei Wassermoleküle ein Hydroxidanion (OH−
) und ein Hydroniumkation (H
3O+
) bilden.

Da Wasser ein so gutes Lösungsmittel ist, hat es fast immer etwas gelöstes, oft ein Salz., Wenn Wasser sogar eine winzige Menge einer solchen Verunreinigung aufweist, können die Ionen Ladungen hin und her tragen, so dass das Wasser Elektrizität viel leichter leiten kann.

Es ist bekannt, dass der theoretische maximale elektrische Widerstand für Wasser bei 25 °C ungefähr 18,2 MΩ·cm (182 kΩ·m) beträgt.Diese Zahl stimmt gut mit dem überein, was typischerweise bei Umkehrosmose, ultrafiltrierten und deionisierten ultrareinen Wassersystemen zu sehen ist, die beispielsweise in Halbleiterherstellungsanlagen verwendet werden., Ein Salz – oder Säureverunreinigungsgrad, der sogar 100 Teile pro Billion (ppt) in ansonsten reinem Wasser übersteigt, beginnt seinen Widerstand merklich um bis zu mehrere kΩ·m zu senken.

In reinem Wasser können empfindliche Geräte eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit von 0,05501 ± 0,0001 µS/cm bei 25,00 °c erkennen.Wasser kann auch in Sauerstoff-und Wasserstoffgase elektrolysiert werden, aber in Abwesenheit von gelösten Ionen ist dies ein sehr langsamer Prozess, da nur sehr wenig Strom geleitet wird. In Ice sind die primären Ladungsträger Protonen (siehe Protonenleiter)., Es wurde früher angenommen, dass Eis eine kleine, aber messbare Leitfähigkeit von 1×10-10 S/cm hat, aber es wird angenommen, dass diese Leitfähigkeit fast vollständig aus Oberflächendefekten besteht, und ohne diese ist Eis ein Isolator mit einer unermesslich geringen Leitfähigkeit.

Polarität und Wasserstoffbindungsedit

Ein wichtiges Merkmal von Wasser ist seine polare Natur., Die Struktur hat eine gebogene Molekulargeometrie für die beiden Hydrogene aus dem Sauerstoffscheitelpunkt. Das Sauerstoffatom hat auch zwei einsame Elektronenpaare. Ein Effekt, der normalerweise den einsamen Paaren zugeschrieben wird, ist, dass der H–O–H-Gasphasenbiegungswinkel 104.48° beträgt, was kleiner ist als der typische tetraedrische Winkel von 109.47°. Die einsamen Paare sind näher am Sauerstoffatom als die Elektronen, die an die Hydrogene gebunden sind, so dass sie mehr Platz benötigen. Die verstärkte Abstoßung der einsamen Paare zwingt die O–H-Bindungen näher aneinander.

Eine weitere Konsequenz seiner Struktur ist, dass Wasser ein polares Molekül ist., Aufgrund des Unterschieds in der Elektronegativität zeigt ein Bindungsdipolmoment von jedem H zum O, wodurch der Sauerstoff teilweise negativ und jeder Wasserstoff teilweise positiv wird. Ein großer molekularer Dipol zeigt von einem Bereich zwischen den beiden Wasserstoffatomen zum Sauerstoffatom. Die Ladungsunterschiede führen dazu, dass sich Wassermoleküle aggregieren (die relativ positiven Bereiche werden von den relativ negativen Bereichen angezogen). Diese Anziehungskraft, Wasserstoffbindung, erklärt viele der Eigenschaften von Wasser, wie seine Lösungsmitteleigenschaften.,

Obwohl die Wasserstoffbindung im Vergleich zu den kovalenten Bindungen innerhalb des Wassermoleküls selbst eine relativ schwache Anziehungskraft darstellt, ist sie für mehrere der physikalischen Eigenschaften des Wassers verantwortlich. Diese Eigenschaften umfassen seine relativ hohen Schmelz-und Siedepunkttemperaturen: Mehr Energie wird benötigt, um die Wasserstoffbrücken zwischen Wassermolekülen zu brechen. Im Gegensatz dazu hat Schwefelwasserstoff (H
2S) aufgrund der geringeren Elektronegativität von Schwefel eine viel schwächere Wasserstoffbindung. H
2S ist ein Gas bei Raumtemperatur, obwohl Schwefelwasserstoff fast die doppelte Molmasse Wasser aufweist., Die zusätzliche Bindung zwischen Wassermolekülen verleiht flüssigem Wasser auch eine große spezifische Wärmekapazität. Diese hohe Wärmekapazität macht Wasser zu einem guten Wärmespeichermedium (Kühlmittel) und Hitzeschild.

Kohäsion und adhäsionEdit

Wassermoleküle bleiben aufgrund der kollektiven Wirkung von Wasserstoffbrücken zwischen Wassermolekülen nahe beieinander (Kohäsion)., Diese Wasserstoffbrücken brechen ständig, wobei neue Bindungen mit verschiedenen Wassermolekülen gebildet werden; Aber zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer Probe von flüssigem Wasser wird ein großer Teil der Moleküle durch solche Bindungen zusammengehalten.

Wasser hat aufgrund seiner polaren Natur auch hohe Adhäsionseigenschaften. Auf extrem sauberem / glattem Glas kann das Wasser einen dünnen Film bilden, da die molekularen Kräfte zwischen Glas und Wassermolekülen (Haftkräfte) stärker sind als die kohäsiven Kräfte.,In biologischen Zellen und Organellen steht Wasser in Kontakt mit hydrophilen Membran-und Proteinoberflächen.das heißt, Oberflächen, die eine starke Anziehungskraft auf Wasser haben. Irving Langmuir beobachtete eine starke abstoßende Kraft zwischen hydrophilen Oberflächen. Um hydrophile Oberflächen zu dehydrieren—um die stark gehaltenen Wasserschichten der Hydratation zu entfernen-erfordert eine erhebliche Arbeit gegen diese Kräfte, sogenannte Hydratationskräfte. Diese Kräfte sind sehr groß, nehmen aber über ein Nanometer oder weniger schnell ab., Sie sind wichtig in der Biologie, insbesondere wenn Zellen durch Exposition gegenüber trockenen Atmosphären oder durch extrazelluläres Einfrieren dehydriert werden.

Surface tensionEdit

Wasser hat eine ungewöhnlich hohe Oberflächenspannung von 71,99 mN / m bei 25 °C, die durch die Stärke der Wasserstoffbindung zwischen Wassermolekülen verursacht wird. Dadurch können Insekten auf dem Wasser laufen.

Kapillarwirkungedit

Da Wasser starke Kohäsions-und Adhäsionskräfte aufweist, zeigt es Kapillarwirkung., Starker Zusammenhalt durch Wasserstoffbindung und Haftung ermöglicht es Bäumen, Wasser mehr als 100 m nach oben zu transportieren.

Wasser als Lösemitteledit

Wasser ist aufgrund seiner hohen Dielektrizitätskonstante ein hervorragendes Lösungsmittel., Substanzen, die sich gut vermischen und in Wasser auflösen, werden als hydrophile („wasserliebende“) Substanzen bezeichnet, während solche, die sich nicht gut mit Wasser vermischen, als hydrophobe („wasserfressende“) Substanzen bezeichnet werden. Die Fähigkeit einer Substanz, sich in Wasser aufzulösen, wird dadurch bestimmt, ob die Substanz den starken Anziehungskräften, die Wassermoleküle zwischen anderen Wassermolekülen erzeugen, entsprechen kann oder nicht. Wenn eine Substanz Eigenschaften hat, die es ihr nicht erlauben, diese starken intermolekularen Kräfte zu überwinden, werden die Moleküle aus dem Wasser ausgefällt., Entgegen dem verbreiteten Missverständnis „stoßen“ Wasser und hydrophobe Substanzen nicht ab, und die Hydratation einer hydrophoben Oberfläche ist energetisch, aber nicht entropisch günstig.

Wenn eine ionische oder polare Verbindung in Wasser eintritt, ist sie von Wassermolekülen umgeben (Hydratation). Die relativ geringe Größe von Wassermolekülen (~3 Angstroms) ermöglicht es vielen Wassermolekülen, ein Molekül gelösten Materials zu umgeben. Die teilweise negativen Dipolenden des Wassers werden von positiv geladenen Komponenten des gelösten Stoffes angezogen und umgekehrt für die positiven Dipolenden.,

Im Allgemeinen sind ionische und polare Substanzen wie Säuren, Alkohole und Salze in Wasser relativ löslich und unpolare Substanzen wie Fette und Öle nicht. Unpolare Moleküle bleiben im Wasser zusammen, weil es für die Wassermoleküle energetisch günstiger ist, sich aneinander zu binden, als Van-der-Waals-Wechselwirkungen mit unpolaren Molekülen einzugehen.

Ein Beispiel für einen ionischen gelösten Stoff ist Speisesalz; Das Natriumchlorid, NaCl, trennt sich in Na+
−Kationen und Cl –
– Anionen, die jeweils von Wassermolekülen umgeben sind., Die Ionen werden dann leicht von ihrem kristallinen Gitter in Lösung transportiert. Ein Beispiel für einen nicht gelösten Stoff ist Tafelzucker. Die Wasserdipole bilden Wasserstoffbrücken mit den polaren Regionen des Zuckermoleküls (OH-Gruppen) und lassen sie in Lösung weggetragen werden.

Quantum tunnelingEdit

Die quantum tunneling dynamics in water wurde bereits 1992 berichtet. Zu dieser Zeit war bekannt, dass es Bewegungen gibt, die die schwache Wasserstoffbindung durch innere Rotationen der substituenten Wassermonomere zerstören und regenerieren., März 2016 wurde berichtet, dass die Wasserstoffbindung durch Quantentunnel im Wasser Hexamer gebrochen werden kann. Im Gegensatz zu zuvor gemeldeten Tunnelbewegungen im Wasser ging es dabei um das konzertierte Brechen von zwei Wasserstoffbrücken. Später im selben Jahr wurde die Entdeckung des Quantentunnels von Wassermolekülen berichtet.

Elektromagnetische absorptionEdit

Wasser ist relativ transparent zu sichtbarem licht, in der nähe von uv-licht, und weit-rot licht, aber es absorbiert die meisten uv-licht, infrarot licht, und mikrowellen., Die meisten Photorezeptoren und photosynthetischen Pigmente nutzen den Teil des Lichtspektrums, der gut durch Wasser übertragen wird. Mikrowellenherde nutzen die Opazität des Wassers gegenüber Mikrowellenstrahlung, um das Wasser in Lebensmitteln zu erhitzen. Die hellblaue Farbe des Wassers wird durch eine schwache Absorption im roten Teil des sichtbaren Spektrums verursacht.