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Wasserstoffbrücken

Die polaren Wassermoleküle haben untereinander einen vergleichsweise starken Zusammenhalt. Das Ende eines Moleküls, das leicht positiv geladen ist, lagert sich an das Ende eines benachbarten Moleküls an, das leicht negativ geladen ist. So bildet flüssiges Wasser ein Geflecht aus aneinander gelagerten Molekülen.

Die Moleküle, die sich an der Oberfläche einer Flüssigkeit befinden, haben keine Nachbarn nach oben und werden deshalb stärker in die Flüssigkeit gezogen. Durch dieses Ungleichgewicht der Kräfte ist eine Flüssigkeit immer bestrebt, ihre Oberfläche möglichst klein zu halten - die Moleküle ganz außen werden stärker nach innen gezogen, so ergibt sich die Form, die bei den gegebenen Kräften die minimale Oberfläche hat. Der Körper mit dem größten Verhältnis von Volumen / Oberfläche ist die Kugel.

Diesen Zusammenhalt der Wassermoleküle nennt man Kohäsion. Diese kann man sehen, wenn man sich einen Wassertropfen z. B. auf dem Fensterbrett ansieht: Er ist an den Rändern nicht flach, sondern abgerundet.

Die Wassermoleküle versuchen, möglichst nahe beieinander zu bleiben, daher breiten sie sich nicht auf die maximale Fläche aus.

Tropfen

Die Oberflächenspannung des Wassers hält die Moleküle so dicht wie möglich zusammen. Daher kugelt sich Wasser als Tropfen ab.
Verminderte Oberflächenspannung

Tenside zerstören die Oberflächenspannung. Daher kann Wasser mit Tensiden in den Stoff eindringen.

Eindrucksvoll demonstriert diesen Zusammenhalt ein Versuch: Legt man mit einer Gabel eine Büroklammer ganz vorsichtig aufs Wasser, schwimmt diese darauf - man spricht von der Oberflächenspannung des Wassers.

Schwimmende Büroklammer

Vorsichtig auf der Oberfläche platziert, schwimmen dank der Oberflächenspannung auch Dinge, die schwerer sind als Wasser.
Wasserläufer

Auch er macht sich die Oberflächenspannung des Wasser zunutze: der Wasserläufer.

Die Oberflächenspannung ist ein Grund dafür, dass reines Wasser nicht optimal wäscht und reinigt. Die Moleküle halten durch die Oberflächenspannung fest zusammen, d.h. sie können in sehr kleine Vertiefungen nicht eindringen. Was sich dagegen tun lässt, sehen wir im nächsten Abschnitt.