Warum hat Wasser einen niedrigen Dampfdruck?

Wasser hat aufgrund der starken intermolekularen Kräfte zwischen seinen Molekülen einen niedrigen Dampfdruck. Die Art der chemischen Bindung zwischen Wassermolekülen wird als Wasserstoffbrückenbindung bezeichnet.

Wasser ist das am häufigsten vorkommende Molekül auf der Erde und umfasst etwa 70 % der Ozeane der Erde und etwa 65 % des menschlichen Körpers. Wasser kommt in der Natur in drei verschiedenen Zuständen vor: fest als Eis, flüssig als Wasser und gasförmig als Dampf. Diese Eigenschaft ist auf die einzigartigen Eigenschaften von Wasser in Bezug auf Siede- und Gefrierpunkt, Viskosität, Kohäsion, Oberflächenspannung, Verdampfungswärme und Dampfdruck zurückzuführen.

Auf atomarer Ebene besteht ein Wassermolekül aus zwei Wasserstoffatomen, die kovalent an ein Sauerstoffatom gebunden sind. Wenn sich ein Molekül einer Wasserchemikalie mit einem anderen Wassermolekül verbindet, wird eine intermolekulare Kraft durch Wasserstoffbrücken zwischen den beiden Molekülen erzeugt. Diese Art der Bindung ist die stärkste unter allen Formen intermolekularer Kräfte.

In einem Gleichgewichtszustand bezieht sich der Dampfdruck auf den Druck, den ein Dampf auf die Flüssigkeit ausübt, aus der er verdampft. Der Dampfdruck korreliert indirekt mit den intermolekularen Kräften, wobei zunehmende Kräfte zu einer Erhöhung des Dampfdrucks und abnehmende Kräfte zu einer Verringerung des Dampfdrucks führen. Die starken Wasserstoffbrücken zwischen den Wassermolekülen führen zu einem sehr niedrigen Dampfdruck, der bei 77 Grad Fahrenheit nur 0,03 Atmosphären beträgt.