Wasser – Element oder Verbindung?

Guten Tag und herzlich willkommen. Dieses Video heißt Wasser - Element oder Verbindung. Der Film gehört zur Reihe Wasser. Als Vorkenntnisse solltest Du Anfängerwissen der Chemie besitzen. Zum Beispiel solltest Du wissen, was ein chemisches Element und eine chemische Verbindung sind. Ziel des Videos ist es, wir finden die Lösung, Element oder Verbindung am Beispiel des Wassers. Gliederung des Videos. 1. Lebenselixier Wasser 2. Wasserverständnis in der Antike 3. Zumindest ein reiner Stoff! 4. Elektrolyse von Wasser 5. Was entsteht an den Elektroden? 6. Welche Mengen haben wir? 7. Wie lautet die Formel? 8. Die Lösung

1. Lebenselixier Wenn man vom All auf die Erde schaut, so muss man den Eindruck gewinnen, dass wir geradezu in einer Wasserwelt leben. Tagtäglich benötigen wir Wasser. So zum Beispiel zum Trinken. Wir reinigen und desinfizieren uns durch Hände waschen. Und wer badet denn schließlich nicht gerne. Wäschewaschen muss auch regelmäßig sein. Und wie viel Lebewesen beherbergt das Wasser. Fische, Krabben, Krokodile schwimmen darin und erst die Meeressäuger. Grund genug, sich die Frage zu stellen, was Wasser eigentlich ist.
2. Wasserverständnis in der Antike Der Grieche Empedokles hatte schon ganz klare Vorstellungen, wie er das Wasser im System des Lebens einzuordnen hat. Wasser war fester Bestandteil der Vier-Elemente-Lehre. Klar, dass es daher als Element aufgefasst wurde. Wasser war nach den Vorstellungen der Griechen keine Verbindung, denn den Begriff der Verbindung kannte man in diesem Zusammenhang noch nicht.
3. Zumindest ein reiner Stoff! Woher rührt diese kühne Behauptung? Können wir sie überhaupt beweisen? Reines Wasser schmilzt bei 0 Grad Celsius. Außerdem siedet es bei exakt 100 Grad Celsius. Scharf zu schmelzen oder zu sieden, diese Eigenschaften haben nur reine Stoffe. Die Frage aber, ob es sich dabei aber um ein Element und nicht um eine Verbindung handelt, haben wir damit nicht geklärt.
4. Elektrolyse von Wasser Für die Elektrolyse benötigen wir ein Gefäß und in dem Gefäß befinden sich zwei Elektroden. Bei Gleichstrom haben wir eine negative Elektrode. Das ist die Kathode. Die positive Elektrode wird als Anode bezeichnet. Die Elektroden tauchen in das Gefäß, welches mit Wasser gefüllt ist. Wenn die Gleichspannung eine Weile angelegt ist, so beobachten wir an beiden Elektroden die Bildung von Bläschen. Es kommt zur Gasentwicklung an beiden Elektroden

5. Was entsteht an den Elektroden? An der Kathode entsteht ein Gas, das farblos und geruchlos ist. Es ist sehr leicht und brennbar. Bei diesem Gas handelt es sich um Wasserstoff. Wasserstoff hat das chemische Symbol H und die Formel H2. Denn die Atome treten immer in Form von Molekülen auf. An der Anode bildet sich ebenfalls ein Gas, das auch farblos und geruchlos ist. Das Gas ist etwas schwerer als Luft. Die Spanprobe mit diesem Gas erfolgt positiv. Es handelt sich um Sauerstoff. Sauerstoff hat das chemische Symbol O und die Formel O2. Denn Sauerstoff bildet auch Moleküle. Also haben wir nachgewiesen, Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff. Nachdem wir das wissen, wollen wir auch noch gern erfahren:

6. Welche Mengen haben wir bekommen? Bei einem kleinen Versuch wäre es möglich, dass wir 60 ml Wasserstoff und 30 ml Sauerstoff erhalten haben. Und nun verwenden wir ein berühmtes Gesetz, das auf den italienischen Wissenschaftler Avogadro zurückgeht: In gleichen Volumina sind gleich viel Gasteilchen enthalten. Was bedeutet das für unser Experiment? Ein Wassermolekül enthält doppelt so viel Wasserstoffteilchen wie Sauerstoffteilchen. Und nun die letzte Frage, die uns bewegt.

7. Wie lautet die Formel? Sie könnte am einfachsten sein, H2O. Aber auch H4O2 ist richtig und auch H6O3 und sogar H8O4 usw. Was ist denn nun aber die wirkliche Formel? Um ca. 1840 erbrachte der französische Wissenschaftler Dumont eine hervorragende Leistung. Er war erstmals in der Lage, die relativen Atommassen genau zu bestimmen. Wasserstoff wurde mit 1 angesetzt. Dann ergab sich für Sauerstoff 16. Reicht das? Leider nein. Man musste doch die relative Molekülmasse von Wasser bestimmen. Für diese ergab sich 18. Nun ist alles beieinander. 18 ist nämlich gerade 2×1+1×16. Das bedeutet, in einem Wassermolekül sind 2 Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom enthalten. Die richtige Zusammensetzung und richtige Formel ist somit H2O. Alle anderen Formeln sind falsch. Natürlich wisst Ihr es schon lange, doch ich möchte es hier noch einmal sagen. Bei Wasser handelt es sich um eine chemische Verbindung.

8. Die Lösung Wasser ist eine chemische Verbindung. Es besteht aus den chemischen Elementen Wasserstoff und Sauerstoff. Das Wassermolekül hat die chemische Formel, nun sagt es selber, H2O. Ich danke für Eure Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen.