Warum haben Schneeflocken immer sechs Strahlen?
2 Antworten
Im Eis ist jedes Wassermolekül von 4 anderen umgeben, in einer tetraedrischen Anordnung. Bei dieser Anordnung ergeben sich 2 mögliche Kristallstrukturen, eine kubische (würfelförmige) und eine hexagonale (sechseckige).
Beim Zinksulfid ZnS gibt es beide Formen, kubische Zinkblende=Sphalerit und hexagonalen Wurtzit. Auch vom normalerweise kubischen Diamanten gibt es eine hexagonale Form, Lonsdaleit.
Sogar Eis bildet bei hohen Drücken, einigen hundert Bar, kubische Formen.
Was genau den Ausschlag über die Kristallstruktur gibt und warum Eis bei normalem Druck hexagonal kristallisiert, da bin ich überfragt, es sind einfach kleine aber feine Unterschiede in der Stabilität.
Jedenfalls ist eine Sechseckform nichts besonders. Auch viele Metalle bilden haxagonale Strukturen, auch wenn dort jedes Atom von 12 anderen umgeben ist.
Das liegt daran, dass die Wassermoleküle sich in einem Gitter mit sechszähliger Symmetrie anordnen. Zwingend ist das nicht. H2S und NH3 zum Beispiel haben andere Kristallstrukturen. Die wenig effektive Anordnung der Moleküle in Eis ist auch der Grund dafür, dass Eis eine geringere Dichte hat als flüssiges Wasser.