Aggregatzustände
Wasser ist eine Flüssigkeit. Aber kennst du Wasser auch in anderer Form? Ja klar, das fällt dir bestimmt schnell ein: Wasser kann auch gefrieren und zu Eis werden – und dann ist es fest. Und wenn man es in einem Topf auf dem Herd erhitzt, fängt es irgendwann zu dampfen an und verwandelt sich so in ein Gas. Und damit sind wir auch schon beim Thema dieser Seite: Flüssig, fest und gasförmig – das sind die sogenannten Aggregatzustände. Und die schauen wir uns mal etwas genauer an.
Wikipedia/Ilya Haykinson
Wenn flüssiges Wasser gefriert und fest wird oder wenn es kocht und dadurch gasförmig wird, dann ändert es seinen Aggregatzustand. Eben noch flüssig, jetzt fest. Oder eben noch flüssig und dann gasförmig. Diese Übergänge von einem Aggregatzustand in einen anderen haben Namen. Gehen wir die möglichen Übergänge doch einmal der Reihe nach durch. Du darfst gerne selbst mit überlegen.
Beginnen wir beim festen Zustand. Wenn ein fester Stoff flüssig wird, nennt man das „Schmelzen“. Das kennen wir alle ja von leckeren Eiskugeln, die an heißen Tagen gerne mal schmelzen und uns dann auf die Hand tropfen.
Wenn genau andersherum ein flüssiger Stoff fest wird, sagt man, dass er „erstarrt“. Auch das kennt man aus dem Alltag: Es passiert im Winter ja immer wieder, wenn eine Wasserpfütze gefriert und das Wasser dann zu Eis wird.
Jetzt zum Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand: Das nennen wir manchmal verdampfen, der Fachbegriff dafür ist jedoch „sieden“. Das passiert, wenn man einen Topf mit Wasser auf den Herd stellt – vorausgesetzt dass der Herd eingeschaltet ist. ;-) Beim Sieden wird also flüssiges Wasser zu gasförmigem Wasser, das dann als Wasserdampf in die Luft steigt.
Wenn ein Gas umgekehrt flüssig wird, „kondensiert“ es. Das kannst du zum Beispiel am Badezimmerspiegel beobachten, nachdem du heiß geduscht hast: Gasförmiges Wasser aus der Luft hat sich da in Form von vielen Wassertropfen am Spiegel abgesetzt.
Das alles kennen wir so aus unserem Alltag. Jetzt kommt aber noch eine eher ungewöhnliche Sache hinzu. Normalerweise ist es so, dass ein fester Stoff zuerst flüssig und dann gasförmig wird: Wenn Eis erwärmt wird, schmilzt es und wird dabei zu flüssigem Wasser – und wenn das Wasser weiter erhitzt wird, geht es schließlich in den gasförmigen Zustand über. Also: erst fest, dann flüssig, dann gasförmig. In ungewöhnlichen Fällen kann es aber auch passieren, dass ein fester Stoff direkt in den gasförmigen Zustand übergeht! Er überspringt also den flüssigen Zustand. Wenn das passiert, nennen wir das „Sublimation“. Umkehrt geht das auch: Ein gasförmiger Stoff kann direkt fest werden, ohne zwischendurch flüssig zu sein. Dann sagt man, dass er „resublimiert“. Für uns erscheint es erst einmal unglaublich, dass so etwas geschehen kann – und es sind auch ziemliche Ausnahmen, in denen das passiert.
So, das waren die Aggregatzustände und die Übergänge von einem Zustand in einen anderen. In dem Schaubild haben wir das nochmal übersichtlich dargestellt. Jetzt aber zu der Frage, weshalb Stoffe ihren Aggregatzustand überhaupt ändern. Das hängt von zwei Sachen ab. Vielleicht fällt dir die erste auch schon selbst ein, wenn du an schmelzendes Eis in der heißen Sonne oder an zugefrorene Pfützen an kalten Wintertagen denkst. Richtig! Die Temperatur spielt dabei eine Rolle. Grundsätzlich gilt: Je mehr ein Stoff erhitzt wird, desto eher wird er flüssig und dann gasförmig. Körper, die weniger warm sind, sind dagegen eher fest.