0:00:14.502,0:00:16.560
Wie kommt es, dass [br]an einem Teich Insekten

0:00:16.560,0:00:18.135
über das Wasser laufen,

0:00:18.135,0:00:19.815
während wir

0:00:19.815,0:00:21.417
bei so einem Versuch sofort einsinken?

0:00:21.417,0:00:24.811
Und wieso frieren im Winter[br]Seen von oben nach unten zu?

0:00:24.811,0:00:28.823
Die Antwort lautet [br]mit einem Wort: Polarität.

0:00:28.823,0:00:30.490
Wasser ist ein einfaches Molekül

0:00:30.490,0:00:33.946
aus einem Sauerstoff- und [br]zwei Wasserstoffatomen.

0:00:33.946,0:00:35.862
Es ist die Grundlage des Lebens.

0:00:35.862,0:00:39.324
Tatsächlich macht [br]Wasser um die 60 %

0:00:39.324,0:00:41.954
des Körpergewichts [br]eines Erwachsenen aus.

0:00:41.954,0:00:44.372
Die Polarität in diesen [br]Wassermolekülen

0:00:44.372,0:00:46.624
verleiht diesem [br]allgegenwärtigen Stoff

0:00:46.624,0:00:49.413
seine einzigartigen und[br]lebenspendenden Eigenschaften.

0:00:49.413,0:00:51.545
Polarität bezieht sich auf [br]die ungleiche Verteilung

0:00:51.545,0:00:53.604
der Elektronen in einem Molekül.

0:00:53.604,0:00:56.551
Bei Wasser ist die Bindung [br]zwischen dem Sauerstoffatom

0:00:56.551,0:00:59.635
und den zwei Wasserstoffatomen[br]in einem einzigen Molekül

0:00:59.635,0:01:03.020
wie ein Tauziehen zwischen[br]einem riesigen Rugbyspieler

0:01:03.020,0:01:05.188
und einem süßen Kleinkind.

0:01:05.188,0:01:07.063
Das Sauerstoffatom ist größer

0:01:07.063,0:01:09.772
und hat in seinem Kern mehr[br]Protonen als Wasserstoff.

0:01:09.772,0:01:13.170
Diese positiven Ladungen sind wie[br]die körperliche Kraft eines Menschen.

0:01:13.170,0:01:14.485
Sie können

0:01:14.485,0:01:16.855
die negativ geladenen [br]Elektronen anziehen,

0:01:16.855,0:01:19.450
wie ein starker Mensch[br]einen schwächeren

0:01:19.450,0:01:22.021
in einem Tauziehen [br]überwältigen kann.

0:01:22.021,0:01:24.204
Sauerstoff kann also mehr als

0:01:24.204,0:01:27.123
die ihm zustehenden [br]Elektronen anziehen.

0:01:27.123,0:01:30.273
Da Wasserstoff kleiner ist[br]und weniger Kraft hat, bzw.

0:01:30.273,0:01:31.550
weniger Protonen,

0:01:31.550,0:01:33.547
verliert er das Tauziehen

0:01:33.547,0:01:36.733
und zieht weniger Elektronen an,[br]als ihm zustehen.

0:01:36.733,0:01:39.720
Die Ladung des Sauerstoffs [br]im Wasser ist also negativ

0:01:39.720,0:01:43.139
und der Wasserstoff hat[br]eine positive Ladung.

0:01:43.139,0:01:45.846
Diese Bindung in einem [br]Wassermolekül heißt

0:01:45.846,0:01:48.163
polare Atombindung – [br]oder kovalente Bindung.

0:01:48.163,0:01:50.859
Kovalent bedeutet, dass [br]die Elektronen geteilt werden.

0:01:50.859,0:01:52.945
Aber wie gerade gelernt,

0:01:52.945,0:01:56.277
bedeutet "polar", dass die Elektronen[br]nicht gleichwertig geteilt werden.

0:01:56.277,0:01:58.938
Beim Wasser ist Sauerstoff negativ

0:01:58.938,0:02:01.655
und Wasserstoff positiv geladen.

0:02:01.655,0:02:03.701
Da sich negativ und positiv anziehen,

0:02:03.701,0:02:06.495
wird der Sauerstoff von [br]den Wasserstoffatomen

0:02:06.495,0:02:08.149
in benachbarten [br]Molekülen angezogen.

0:02:08.149,0:02:11.932
Eine besondere Bindung bildet[br]sich zwischen den Molekülen:

0:02:11.932,0:02:13.962
die Wasserstoffbrückenbindung.

0:02:13.962,0:02:16.770
Wasserstoffbrücken kommen[br]nicht nur im Wasser vor.

0:02:16.770,0:02:18.961
Sie können sich zwischen[br]einem Wassermolekül

0:02:18.961,0:02:22.470
und anderen Stoffen bilden, [br]die elektrisch geladen – polar – sind.

0:02:22.470,0:02:25.602
Die Fähigkeit des Wassers, an sich[br]selbst zu haften, heißt Kohäsion,

0:02:25.602,0:02:28.323
und seine Fähigkeit, an[br]anderen Substanzen zu haften,

0:02:28.323,0:02:30.560
heißt Adhäsion.

0:02:30.560,0:02:32.987
Kehren wir zu den Fragen [br]vom Anfang zurück.

0:02:32.987,0:02:36.903
Wieso können manche Insekten[br]auf dem Wasser laufen?

0:02:36.903,0:02:39.571
Durch die von Wasserstoffbrücken[br]verursachte Oberflächenspannung

0:02:39.571,0:02:41.698
bildet einen dünnen Film[br]auf der Wasseroberfläche,

0:02:41.698,0:02:43.159
der superleichten Insekten

0:02:43.159,0:02:45.586
genug Widerstand bietet,[br]um darauf zu laufen.

0:02:45.586,0:02:46.769
Wir können es nicht,

0:02:46.769,0:02:48.805
weil die Wasserstoffbrücke[br]nicht stark genug ist,

0:02:48.805,0:02:50.545
um uns zu stützen.

0:02:50.545,0:02:52.918
Wieso treibt Eis auf[br]der Wasseroberfläche?

0:02:52.918,0:02:54.685
Bei den meisten Stoffen

0:02:54.685,0:02:57.888
ist der feste Zustand[br]dichter als der flüssige,

0:02:57.888,0:03:00.390
aber bei Wasser ist dem nicht so!

0:03:00.390,0:03:02.599
In gefrorenem Wasser[br]halten Wasserstoffbrücken

0:03:02.599,0:03:05.554
die Moleküle weiter auseinander[br]als in flüssigem Wasser.

0:03:05.554,0:03:07.518
Je weiter die Moleküle[br]voneinander stehen,

0:03:07.518,0:03:09.773
desto weniger dicht[br]ist dieser Körper.

0:03:09.773,0:03:13.227
Also ist die Dichte von Eis[br]um 9 % geringer als von Wasser

0:03:13.227,0:03:15.441
und daher schwimmt es oben.

0:03:15.441,0:03:17.943
Daher frieren Seen [br]von oben nach unten ein

0:03:17.943,0:03:19.861
und so kann das Leben im See

0:03:19.861,0:03:21.947
jeden kalten Winter überleben.

0:03:21.947,0:03:24.656
Die Polarität des Wassermoleküls

0:03:24.656,0:03:26.907
und die sich ergebende[br]Wasserstoffbrücke

0:03:26.907,0:03:29.996
machen die Einzigartigkeit[br]des Wassers aus.

0:03:29.996,0:03:33.127
Wasser ist so wichtig

0:03:33.127,0:03:34.440
für euren Zellen

0:03:34.440,0:03:35.877
und für die Weltmeere,

0:03:35.877,0:03:40.826
weil das Molekül polar, oder[br]elektrisch geladen ist.