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2025-10-07T06:27:02Z

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{{Dieser Artikel|behandelt die Verkleinerung des Volumens beim Mischen von zwei Stoffen. Zur Schrumpfung eines Körpers bei Abkühlung siehe [[Wärmeausdehnung]]. Zur Verringerung des [[Blutvolumen]]s im Körper durch allgemeinen Wassermangel siehe [[Dehydratation (Medizin)]].}}

{{Redundanztext
|3=Volumenkontraktion
|4=Exzessvolumen
|2=Dezember 2024|1=[[Benutzer:Flynx|Flynx]] ([[Benutzer Diskussion:Flynx|Diskussion]]) 10:43, 6. Dez. 2024 (CET)}}

[[Datei:Exzessvolumen Tetrahydrofuran Wasser.png|mini| Volumenkontraktion bei einer Mischung [[Tetrahydrofuran]] / Wasser;<br />x ist der [[Stoffmengenanteil]]]]
Der Begriff '''Volumenkontraktion''' wird insbesondere in der [[physikalische Chemie|physikalischen Chemie]] für eine Verkleinerung des Volumens beim Mischen von zwei Stoffen gebraucht.

Eine Volumenkontraktion (Volumenverminderung) tritt auf, wenn beim [[Gemisch|Mischen]] mehrerer [[Flüssigkeit]]en zu einer [[Lösung (Chemie)|Lösung]] das Gesamtvolumen kleiner ist als die Summe der Volumina der einzelnen Komponenten (vgl. [[Sigma-Subadditivität]]). Die Volumendifferenz wird [[Exzessvolumen]]  <math>V^E</math> genannt und ist bei der Volumenkontraktion negativ. Sie ist bei vielen Lösungen sehr gering oder praktisch nicht vorhanden.

Merklich ist dieser Effekt jedoch bei einem [[Ethanol#Mischungen mit anderen Lösemitteln|Gemisch]] von [[Ethanol|Alkohol]] und [[Wasser]]. Mischt man beispielsweise 48 ml Wasser mit 52 ml Ethanol, so resultiert ein Gesamtvolumen von 96,3 statt von 100 ml. Die Verringerung des Volumens hängt [[nichtlinear]] vom Mischungsverhältnis ab (vgl. Abbildung), weshalb der [[Alkoholgehalt]] der Mischung nicht über Messungen des Volumens, sondern nur über solche von [[Dichte]] oder [[Siedepunkt]] bestimmt werden kann.

Ursache der Volumenkontraktion ist die Ausbildung zusätzlicher [[Chemische Bindung|Bindungs]]<nowiki />kräfte (Entstehen von [[Wasserstoffbrücke]]n zwischen den [[Molekül]]en), wodurch diese einen kleineren Raum einnehmen. In der [[Ozeanografie]] gibt es einen ähnlichen, allerdings kleineren Effekt wegen des [[Salzgehalt]]s im [[Meerwasser]].

[[Bild:Principle of sigma-subadditivity.svg|mini|{{farblegende|#FC6464|Sand}} {{farblegende|#0054FC|Wasser}} {{farblegende|#D6A3CC|Wasser-Sand-Gemisch}} <br> Alltagsbeispiel: wird Sand mit Wasser zusammen gemischt, so ist das [[Schüttvolumen]] des Gemisches kleiner als die Summe der einzelnen Volumen, da sich das Wasser in die Zwischenräume zwischen den Sandkörnern einlagern kann. Beim Mischen von Ethanol mit Wasser beruht der Wirkmechanismus (anders als im Bild) auf der Wechselwirkung der Teilchen.]]

== Einfluss auf Gehaltsangaben ==
Gibt man den [[Konzentration (Chemie)|Gehalt]] einer Komponente in einer Lösung als [[Volumenkonzentration]]
<math>= \frac{V_{\text{Komponente}}}{V_{\mathrm{L\ddot osung}}}</math> an, so wird die Volumenkontraktion berücksichtigt.

Soll die Volumenkontraktion dagegen außer Betracht bleiben, wird der Gehalt vorzugsweise als [[Volumenanteil]]
<math>= \frac{V_{\text{Komponente}}}{\sum {V_{\text{Komponente}}}}</math> angegeben.

Der Artikel [[Alkoholgehalt#Beispiele für alternative Gehaltsangaben|Alkoholgehalt]] demonstriert die Volumenkontraktion durch Beispielwerte von Volumenkonzentrationen und Volumenanteilen ([[Alkoholgehalt#Fazit|Fazit]]).

== Volumendilatation ==
Es gibt auch Flüssigkeiten, die bei Mischung zu einer [[Dilatation (Chemie)|Volumendilatation]], also einer Volumenvergrößerung, führen. In diesem Fall ist das Exzessvolumen positiv. Beispiele hierfür sind Mischungen aus [[Methylcyclohexan]] und [[2-Pentanol]] oder aus [[Dichlormethan]] und [[2-Butanon]].

== Weblinks ==
* [https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/volumenkontraktion/9827 Volumenkontraktion] im Lexikon der Chemie

[[Kategorie:Thermodynamik]]

Volumenkontraktion - Versionsgeschichte

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