Wat is water?

Druppels
Druppels
Water is de meest belangrijke stof die er op de aarde te vinden is. Zonder water was er geen leven mogelijk geweest. Het mensenlijke lichaam bestaat zelfs voor 70% uit water.
Water is er in vele verschijningsvormen. Cola bestaat voor 99% uit gewoon water, maar (natuur)ijs ook. Wolken in de lucht bestaan ook vrijwel volledig uit water. Waterdamp is onzichtbaar, maar het is ook gewoon water. Hieronder volgt een uitleg over wat water nu precies is.

Het watermolecuul

Alle stoffen op aarde zijn opgebouwd uit moleculen. Zo is er ook een watermolecuul. Moleculen zijn op hun beurt weer opgebouwd uit atomen. Het watermolecuul is opgebouwd uit drie atomen, namelijk één zuurstofatoom en twee waterstofatomen. Ter vergelijking: zuurstof, de stof die we allemaal nodig hebben om in te ademen, is opgebouwd uit twee zuurstofatomen. Het symbool voor water in de scheikunde is H2O, waar de H2 staat voor twee waterstofatomen, en de O voor het zuurstofatoom.
Alle verschijningsvormen van water zijn uit datzelfde watermolecuul opgebouwd. In principe zijn er van alle stoffen drie verschijningsvormen: vast, vloeibaar, en gas. Dit geldt ook voor water, alleen kennen we de drie vormen daar onder andere, vertrouwde namen: ijs, water en waterdamp. De verschijningsvorm van water hangt af van de temperatuur van het water. Bij kamertemperatuur (20C) is water vloeibaar. Onder nul graden (het vriespunt) verandert het vloeibare water in ijs. Boven de 100 graden gaat het koken: het verdampt tot waterdamp.
Het verschil wordt veroorzaakt door de manier waarop de moleculen geordend zijn. Bij ijs zitten ze in een vast raster tegen elkaar geklemd. Bij water zitten ze wat losser op elkaar en bij waterdamp stuiteren ze volledig losgeslagen alle kanten op. Omdat bij waterdamp de moleculen volledig los van elkaar zijn, kunnen we het niet meer zien. Een individuele molecuul is veel te klein om waar te nemen.

Raar ijs

Water is eigenlijk een heel merkwaardige stof. Van alle stoffen bekend in de natuurkunde is de vaste vorm zwaarder dan de vloeibare. Dit is ook logisch: de moleculen zitten tenslotte dichter op elkaar. Bij water is het precies andersom en dat is maar goed ook: als het ijs zou zinken zou schaatsen onmogelijk zijn.
Dit komt omdat water, in tegenstelling tot alle andere stoffen, uitzet als het bevriest. Behalve dat we hierdoor kunnen schaatsen, heeft het nog meer gevolgen. Er komen enorm veel krachten vrij bij het uitzettende ijs. Dat laat zich door niets tegenhouden. Zo kunnen ingevroren schepen kapot worden gedrukt door het uitzettende ijs. Ook kunnen dijken door de ijslaag op zee weggedrukt worden.