Wasser besteht auf molekularer Ebene in zwei unterschiedlichen Formen
Wasser ist ein bedeutender Grundbaustein allen Lebens auf unserer Welt. Auch wenn das Rätsel um die Entstehung von Leben auf unserem Planeten noch nicht abschließend geklärt ist, ist man sich wohl nach herrschender Ansicht einig: ohne Wasser hätte nie eine solche Vielzahl von Leben auf der Erde geben können.
Viel erstaunlicher ist, dass der Grundbaustein allen Lebens vielleicht doch noch nicht so erforscht ist, wie man auf dem ersten Blick glauben mag. Vor kurzem wurde entdeckt, dass Wasser auf seiner molekularen Ebene eigentlich in zwei Formen existiert. Das Experiment rund um Prof. Dr. Stefan Willitsch drehte sich darum, wie man diese zwei Formen nun unterscheiden könne.
Doch zuvor etwas zu Wasser im Allgemeinen. Wasser ist eine chemische Verbindung aus den beiden Elementen Sauerstoff und Wasserstoff. Bemerkenswert ist, dass Wasser die einzige Verbindung ist, die in unserer Natur in allen drei Aggregatzuständen vorkommt. Als festen Aggregatzustand tritt Wasser in Form von Eis, als gasförmigen Aggregatzustand in Form von Wasserdampf und in flüssigem Aggregatzustand in Form von Wasser selbst auf. Wasser ist eigentlich eine Vielzahl von Molekülen, wobei ein Wassermolekül aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom besteht.
Nicht so bekannt ist, dass auf molekularer Ebene Wasser in zwei Formen (sog. Isomeren) auftritt. Für die Unterscheidung kommt es darauf an, ob die Spins in den den beiden Wasserstoffkernen im Molekül gleich oder entgegengesetzt ausgerichtet sind. Je nachdem spricht man dann von ortho- oder para-Wasser.
Para-Wasser reagiert dabei um rund 25 Prozent schneller als die andere Form. Grund dafür ist, dass der Kernspin auch die Drehbewegung der Wassermoleküle beeinflusst. Folglich gibt es unterschiedlich starke Anziehungskräfte zwischen den Reaktionspartnern, wobei sogenanntes Para-Wasser stärker ist die Ortho-Form.
Quelle (englisch): https://www.nature.com/articles/s41467-018-04483-3
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