Experiment des Monats März 2001 TRAUBEsche Zellen

"Anorganisches Leben" kann in verschiedener Weise demonstriert werden, beispielsweise mit dem chemischen Garten oder den Pharaoschlangen. 1867 stellte der Breslauer Pflanzenphysiologen W. TRAUBE den hier vorgestellten Demonstrationsversuch zur Osmose vor. Er beruht, wie auch der chemische Garten, auf der Ausbildung einer semipermeablen (nur für das Lösungsmittel Wasser durchlässigen) Membran. Geräte und Chemikalien: hohes Becherglas oder großes Reagenzglas Kupfersulfat Pentahydrat, Kaliumhexacyanoferrat(II) (gelbes Blutlaugensalz). Durchführung: Ein hohes Becherglas oder großes Reagenzglas mit einer ca. 5%igen Kupfersulfat-Lösung füllen. Einen etwa reiskorngroßen Kristall gelbes Blutlaugensalz in das Glas geben. Erschütterungen vermeiden. Innerhalb etwa ½ Stunde wächst ein pflanzenähnliches Gebilde.

Erklärung:
Cu²⁺ bildet mit Hexacyanoferrat einen rotbraunen Niederschlag. Der Kristall wird angelöst, es bildet sich an der Oberfläche des Kristalls sofort ein Niederschlag in Form einer semipermeablen Membran. Wasser kann durch diese Membran diffundieren, im Inneren wird weiteres Blutlaugensalz gelöst. Aufgrund des Konzentrationsunterschieds diffundiert weiter Wasser durch die Membran ein. Infolge der Volumenzunahme der Blutlaugensalz-Lösung platzt die Membran und es fließt die Komplexsalzlösung aus. Sofort bildet sich durch Reaktion mit der Kupfersulfat-Lösung eine neue Membran aus. Wieder diffundiert Wasser ein usw.. Es entsteht ein an Algen erinnerndes, rötlich durchscheinendes Gebilde.

2 Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4– Cu₂[Fe(CN)₆] ¯

Die PFEFFERsche Zelle, mit der W. F. P. PFEFFER 1877 den osmotischen Druck messen konnte, ist eine Weiterentwicklung der TRAUBEschen Zelle. Bei der PFEFFERschen Zelle wird die Membran erzeugt, indem ein mit Kupfersulfat-Lösung gefüllter Tonzylinder in eine Lösung gelben Blutlaugensalzes gestellt wird. Die semipermeable Membran entsteht bei Kontakt beider Lösungen in den Poren des Tonzylinders.

Gefahren:
Kupfersulfat ist gesundheitsschädlich.

Entsorgung:
Schwermetallabfall.

Literatur & Links:
F. Bukatsch, O. Krätz, G. Probeck, R. Schwankner: "So interessant ist Chemie" - Versuch 166, S. 186-188
Otto Krätz: "Historische chemische Versuche" - Versuch 3, S. 18

Februar 2001: Löslichkeit von Komplexen

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Seite erstellt am: Donnerstag, 1. März 2001, A. Schunk.

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