Flüssigwasser

Flüssigwasser, chemisch H2O, bezeichnet den flüssigen Aggregatzustand des Wassers. Unter Normaldruck (1 atm) liegt es typischerweise im Temperaturbereich von 0 °C bis 100 °C; unter erhöhtem Druck kann es auch außerhalb dieses Bereichs flüssig bleiben. Der Tripelpunkt liegt bei 0,01 °C und ca. 0,611 kPa, der kritische Punkt bei 647,1 K (374 °C) und 22,1 MPa.

Auf mikroskopischer Ebene ist Flüssigwasser ein polares Molekül, das durch Wasserstoffbrücken verbunden ist. Diese Struktur verleiht ihm charakteristische Eigenschaften: Die Dichte beträgt nahe 1,0 g/cm³ bei Raumtemperatur und erreicht ihr Maximum bei etwa 4 °C; die Viskosität liegt bei ca. 1,0 mPa·s; die Wärmekapazität ca. 4,18 kJ/(kg·K); die Wärmeleitfähigkeit ca. 0,6 W/(m·K); die Dielektrizitätskonstante etwa 78,5; die Oberflächenspannung ca. 72,8 mN/m (20 °C).

Flüssigwasser fungiert als universelles Lösungsmittel: Viele Substanzen lösen sich darin, darunter Ionen, organische Verbindungen und Gase. Durch die Selbstionisierung H2O ⇌ H+ + OH− entsteht Kw ≈ 1×10⁻¹⁴ bei 25 °C; der pH-Wert von reinem Wasser liegt bei 7. Der Siedepunkt bei 1 atm beträgt 100 °C, die Schmelz- bzw. Verdampfungsenthalpien betragen rund 333,6 kJ/kg bzw. 2257 kJ/kg.

Vorkommen und Bedeutung: Wasser bedeckt den Großteil der Erdoberfläche, ist essentiell für Ökosysteme und als Lebensraum. Es dient als Trägerstoff für chemische Reaktionen, als Transportmedium in der Industrie und als Medium biologischer Prozesse. In der Wissenschaft werden auch Isotope genutzt, etwa schweres Wasser D2O, das andere Eigenschaften als H2O besitzt.