ralfkannenberg
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Ich fürchte, Ihr habt beide unrecht: In den USA haben die Militärs eine starke Lobby und die beschwatzen den Präsidenten immer wieder, so dass der Forschungsgelder der NASA kürzt.Bynaus schrieb:
Sammlung von Gründen für Leben auf einem Planeten
- Ersteller Hagelnacht
- Erstellt am
Darin sehe ich einen Fortschritt der menschlichen Kultur. Sich einzugestehen, dass man nicht jede Frage beantworten kann, ohne die bequemste Ausrede auszuwählen. Sich damit aber nicht zufrieden geben, sondern mühsam die uns umgebende komplexe Welt zu entdecken und mit anderen Menschen vorurteilsfrei zu diskutieren.
Gruss,
Miora
PS: Vielleicht könnte man ja auch dies als Bezugspunkt für intelligentes Leben nehmen...
ralfkannenberg schrieb:
Mh...allerdings, wenn die resultierenden Brocken klein genug wären, würden sie ja bereits in den oberen Schichten der Atmosphäre verglühen und eine Strahlenbelastung würde vielleicht nicht so gravierend sein. Der Nachteil wäre allerdings, dass wohl alle etwas davon abbekämen, denn verteilt werden würde es wohl nahezu überall hin.
Tja, auch wohl wieder eine moralische Frage/Entscheidung, die wohl stark von den Folgen eines Einschlages abhängen würden sowie vom Einschlagsort.
Ein Einschlag in Mitteleuropa oder Indien, Mittleren Osten oder Japan (und noch viele andere Gebiete mit hoher Bevölkerungsdichte) hätte vielleicht den Tod von zig-millionen Menschen zur Folge. Ich weiß nicht, ob da eine Evakuierung überhaupt möglich ist, zumal die sich die Frage der Wiederansiedlung stellen wird in einem womöglich vollkommen zerstörten Gebiet.
Also bei solch verheerenden Folgen wird man wohl vielleicht deshalb wirklich versuchen, diesen Körper vorher zu sprengen.
Gut, die Waffe mit der größten Sprengkraft ist wohl die H-Bombe?
Darauf wollte ich eigentlich hinaus (denn ist ja ein wenig Off-Topic, sorry), gibt es eigentlich Studien, Untersuchungen oder Theorien/Berechnungen, inwiefern solch ein Körper jeweiliger Masse/Geschwindigkeit/Impuls überhaupt mit solchen zur Verfügung stehenden Waffen aufzuhalten/abzulenken/zerstören wäre?
Zuletzt bearbeitet:
TinyTiger schrieb:
Soweit mir bekannt ist, ist Wasser eine Verbindung der Elemente Wasserstoff und Sauerstoff, also kein Element sondern eine einfache Molekülverbindung. Auf der Erde gibt es Temperaturen von unter -40 Grad Celsius und über +50 Grad Celsius, die Temperaturspanne beträgt also auf der Erde also schon mindestens 90 Grad Celsius!
Die Chance für Leben ist dadurch wohl grösser!Wieso ist Wasser im Verhältnis zu den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff eigentlich so schwer? Kommt das durch ein dichteres Gitter der Atome zustande?
Wasserstoff ist doch das leichteste Element und durch Einbau von Wasserstoff wäre dann Wasser doch leichter als reiner Sauerstoff. Wie wird eine einige Tausend Jahre weiter entwickelte intelligente Zivilisation unsere heutigen
Erkenntnisse wohl bewerten? (Menschen?
)
Bynaus
Registriertes Mitglied
Sauerstoff hat ein Atomgewicht von 16 plus ein paar Verquetschte, genauso wie Wasserstoff ein Atomgewicht von 1 hat (jeweils in der atomaren Form, in der Molekülform jeweils das doppelte). Wasser hat das Gewicht 18 - in Gasform ist Wasser also leichter als Sauerstoff in Molekülform. In der festen Form hängt das alles viel mehr von der Molekülanordnung ab.
um genauer zu sein wiegen Sauerstoffatome weniger als 16, also müssten die "Verquetschen" eben negativ sein...
Im Gas sind alle Teilchen ungebunden und bewegen sich wild hin und her (wie Fische im Aquarium). Die Teilchen sind aber keine einzelnen Atome, sondern Moleküle, dh eine kleine fest aneinandergebundene Gruppe von Atomen (bei Sauerstoff O2, bei Wasserstoff H2 und bei Wasser eben H2O).
In einem Festkörper liegen die Moleküle (bei solchen Stoffen wie Wasser, Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid) wie Kugeln aufeinandergestapelt (oder wie Fische auf dem Markt). Das bedeutet auch, dass die Teilchen sich berühren. Würde man nun die Kugelmittelpunkte mit Strichen verbinden käme so etwas wie ein Gitter heraus.
Flüssigkeiten kann man sich viel schwerer vorstellen (sie sind auch immer noch Gegenstand aktueller Forschung). In der Dichte unterscheiden sie sich kaum von Feststoffen, sind jedoch meist leichter. Man stellt sie sich am besten so vor, dass immer noch grosse Verbände (Cluster) wie im Feststoff vorliegen, doch mit Bruchkanten so dass sich die Cluster frei aneinander bewegen können. Stelle Dir einen grossen Stein vor, dieser wäre der Feststoff, dann wird er zertrümmert zu kleinen Kieseln. Die Dichte aller Kiesel ist kaum grösser als beim kompakten Stein, aber doch sorgen die vorhandenen Hohlräume für eine Abnahme der Dichte. Aber diese Kiesel kann man bereits wie eine Flüssigkeit aus der Hand rieseln lassen, da die einzelnen Cluster zueinander und untereinander frei beweglich sind.
Bei Wasser ist das alles ein wenig komplizierter. Wassermoleküle ordnen sich im Festkörper so an, dass grosse Hohlräume entstehen. Wird Wasser flüssig, so passiert es, dass sich die Cluster frei bewegen können und die Hohlräume zusammenfallen. Da die Cluster mit zunehmender Temperatur kleiner werden und die Hohlräume immer besser ausfüllen können, hat Wasser bei 4°C und nicht bei 0°C die grösste Dichte (aber auch bei dieser Temperatur ist es dichter als Eis). Erst dann sorgt die Wärmebewegung dafür, dass jedes Teilchen mehr Platz um sich beansprucht und die Dichte mit steigender Temperatur abnimmt.
Ist übrigens die Energie der Wärmebewegung grösser als die Energie, die benötigt wird, das Molekül aus seinem Cluster zu lösen, verdampft das Teilchen aus der Flüssigkeit. Am Siedepunkt ist die Energie aller Teilchen gross genug um die Flüssigkeit zu verlassen, diese kocht.
Nun bleibt noch zu fragen, warum Wasser flüssig ist, also die Wassermoleküle stärker aneinander gebunden sind, als die Wasser- oder Sauerstoffmoleküle. Letztere bestehen aus jeweils untereinander identischen Teilchen, so dass die Moleküle elektrisch neutral sind, da kein Atom die Elektronen um sich schart. Lediglich durch Fluktuationen in der Elektronendichteverteilung werden die Moleküle leicht polarisiert. Die daraus resultierende van-der-Waalsche Wechselwirkung ist sehr schwach und sorgt für sehr niedrige Siedepunkte (O2 -192°C, H2 -253°C; das grössere Sauerstoffmolekül bietet mehr Raum in der Elektronendichte für solcherlei Polarisation). Ganz anders das Wassermolekül, dessen Atome wie ein Winkel angeordnet sind (HOH 104,5°). Sauerstoff macht zudem den beiden Wasserstoffatomen die Elektronen streitig und schafft es, die Elektronendichte um sich zu erhöhen. Dies führt dazu, dass die beiden Winkelenden (H) leicht positiv, das Sauerstoffatom negativ polarisiert ist. Somit wird sich ein Wasserstoffende zu einem Sauerstoffatom eines anderen Wassermoleküls hingezogen fühlen. In Wirklichkeit binden sich sogar zwei Wasserstoffe von zwei verschiedenen Molekülen an einen Sauerstoff, so dass sich leicht ein Netzwerk ausbilden kann. Diese sogenannten Wasserstoffbrücken sind zwar nicht so stark wie die Bindungen im Molekül selbst, doch viel stärker als van-der-Waals-Bindungen, so dass dieses Gitter bis 100°C besteht.
Wie stark diese Brücken sind, wird deutlich, wenn man den Wasserstoff ersetzt. Wie oben bei Wasser- und Sauerstoff angerissen steigt der Siedepunkt im allgemeinen mit der Molekülmasse. Dennoch siedet Methanol (CH3)OH schon bei 65°C, obwohl es fast doppelt so schwer ist wie Wasser (12+4*1+16=32 g/mol). Die Methylgruppe CH3 kann keine Wasserstoffbrücken ausbilden. Ersetzt man auch den zweiten Wasserstoff am Sauerstoff kommt man zum Methylether (CH3)2O, der obwohl noch schwerer (46 g/mol) schon bei -25°C siedet.
Du ahnst es richtig, allerdings ist "Gitter" ein schlechtes Wort, da man es meist nur für Feststoffe benutzt. Wasser ist deshalb (bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck) schwerer als Sauerstoff und Wasserstoff, weil es flüssig ist. Flüssigkeiten/Feststoffe haben so ganz grob eine um Faktor 1000 höhere Dichte als Gase.
Im Gas sind alle Teilchen ungebunden und bewegen sich wild hin und her (wie Fische im Aquarium). Die Teilchen sind aber keine einzelnen Atome, sondern Moleküle, dh eine kleine fest aneinandergebundene Gruppe von Atomen (bei Sauerstoff O2, bei Wasserstoff H2 und bei Wasser eben H2O).
In einem Festkörper liegen die Moleküle (bei solchen Stoffen wie Wasser, Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid) wie Kugeln aufeinandergestapelt (oder wie Fische auf dem Markt
). Das bedeutet auch, dass die Teilchen sich berühren. Würde man nun die Kugelmittelpunkte mit Strichen verbinden käme so etwas wie ein Gitter heraus.Flüssigkeiten kann man sich viel schwerer vorstellen (sie sind auch immer noch Gegenstand aktueller Forschung). In der Dichte unterscheiden sie sich kaum von Feststoffen, sind jedoch meist leichter. Man stellt sie sich am besten so vor, dass immer noch grosse Verbände (Cluster) wie im Feststoff vorliegen, doch mit Bruchkanten so dass sich die Cluster frei aneinander bewegen können. Stelle Dir einen grossen Stein vor, dieser wäre der Feststoff, dann wird er zertrümmert zu kleinen Kieseln. Die Dichte aller Kiesel ist kaum grösser als beim kompakten Stein, aber doch sorgen die vorhandenen Hohlräume für eine Abnahme der Dichte. Aber diese Kiesel kann man bereits wie eine Flüssigkeit aus der Hand rieseln lassen, da die einzelnen Cluster zueinander und untereinander frei beweglich sind.
Bei Wasser ist das alles ein wenig komplizierter. Wassermoleküle ordnen sich im Festkörper so an, dass grosse Hohlräume entstehen. Wird Wasser flüssig, so passiert es, dass sich die Cluster frei bewegen können und die Hohlräume zusammenfallen. Da die Cluster mit zunehmender Temperatur kleiner werden und die Hohlräume immer besser ausfüllen können, hat Wasser bei 4°C und nicht bei 0°C die grösste Dichte (aber auch bei dieser Temperatur ist es dichter als Eis). Erst dann sorgt die Wärmebewegung dafür, dass jedes Teilchen mehr Platz um sich beansprucht und die Dichte mit steigender Temperatur abnimmt.
Ist übrigens die Energie der Wärmebewegung grösser als die Energie, die benötigt wird, das Molekül aus seinem Cluster zu lösen, verdampft das Teilchen aus der Flüssigkeit. Am Siedepunkt ist die Energie aller Teilchen gross genug um die Flüssigkeit zu verlassen, diese kocht.
Nun bleibt noch zu fragen, warum Wasser flüssig ist, also die Wassermoleküle stärker aneinander gebunden sind, als die Wasser- oder Sauerstoffmoleküle. Letztere bestehen aus jeweils untereinander identischen Teilchen, so dass die Moleküle elektrisch neutral sind, da kein Atom die Elektronen um sich schart. Lediglich durch Fluktuationen in der Elektronendichteverteilung werden die Moleküle leicht polarisiert. Die daraus resultierende van-der-Waalsche Wechselwirkung ist sehr schwach und sorgt für sehr niedrige Siedepunkte (O2 -192°C, H2 -253°C; das grössere Sauerstoffmolekül bietet mehr Raum in der Elektronendichte für solcherlei Polarisation). Ganz anders das Wassermolekül, dessen Atome wie ein Winkel angeordnet sind (HOH 104,5°). Sauerstoff macht zudem den beiden Wasserstoffatomen die Elektronen streitig und schafft es, die Elektronendichte um sich zu erhöhen. Dies führt dazu, dass die beiden Winkelenden (H) leicht positiv, das Sauerstoffatom negativ polarisiert ist. Somit wird sich ein Wasserstoffende zu einem Sauerstoffatom eines anderen Wassermoleküls hingezogen fühlen. In Wirklichkeit binden sich sogar zwei Wasserstoffe von zwei verschiedenen Molekülen an einen Sauerstoff, so dass sich leicht ein Netzwerk ausbilden kann. Diese sogenannten Wasserstoffbrücken sind zwar nicht so stark wie die Bindungen im Molekül selbst, doch viel stärker als van-der-Waals-Bindungen, so dass dieses Gitter bis 100°C besteht.
Wie stark diese Brücken sind, wird deutlich, wenn man den Wasserstoff ersetzt. Wie oben bei Wasser- und Sauerstoff angerissen steigt der Siedepunkt im allgemeinen mit der Molekülmasse. Dennoch siedet Methanol (CH3)OH schon bei 65°C, obwohl es fast doppelt so schwer ist wie Wasser (12+4*1+16=32 g/mol). Die Methylgruppe CH3 kann keine Wasserstoffbrücken ausbilden. Ersetzt man auch den zweiten Wasserstoff am Sauerstoff kommt man zum Methylether (CH3)2O, der obwohl noch schwerer (46 g/mol) schon bei -25°C siedet.
Bynaus
Registriertes Mitglied
Ja, das stimmt, ich dachte an die Isotope O17 und O18, die ja schwerer sind, aber du hast recht, die molare Masse von Sauerstoff ist 15.99x.
@Kemm: Die Wassermoleküle haben untereinander eine geringer Bindung als die Wasserstoff- und Sauerstoffatome ein den einzelnen Wassermolekülen untereinander. Deshalb kann Wasser überhaupt verdampfen - ansonsten würde es einfach in seine Bestandteile zerlegt beim Erhitzen.
Es würde mir helfen, was genau für Dich unklar ist. Ich wollte gestern schnell mal eben antworten, warum Wasser dichter ist als Wasser bzw. Sauerstoff und habe dann gemerkt, dass es recht viele Aspekte gibt...
Ich tue mich aber leichter, wenn ich weiss, welche Kenntnisse ich voraussetzen kann...
Das ist leider unglücklich formuliert, das alle diese Moleküle ungeladen und neutral sind. Man muss sich jedoch die Elektronenhülle wie eine Wolke um die Kerne vorstellen. Diese Wolke ist bei den Kernen und zwischen ihnen am dichtesten und mit zunehmenden Abstand wird sie dünner. Ist die Elektronenwolkendichte symmetrisch verteilt, gibt es keine elektrische Polarisation des Moleküls. Verdichtet sich für einen Augenblick die Elektronenwolke zB am O(1) eines Sauerstoffmoleküls so entsteht eine negative Teilladung am O(1) und eine positive Teilladung am O(2). Ein zweites Molekül wird dann eine Kraft zu diesem ersten Sauerstoffmolekül erfahren, wenn es selber für einen Moment eine solche Polarisierung aufweist. Da eine solche Polaristierung über die Zeit gemittelt sehr schwach ist, ist dies insgesamt eine schwache Kraft und nur bei kleinen Molekülen nur bei tiefen Temperaturen wirksam, solange die kinetische Energie der Teilchen noch gering ist. Je grösser ein Molekül ist, desto grösser ist seine Elektronenwolke mit der es zu polarisieren ist. (siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Kraft)
Erst einmal so viel...