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Experiment des Monats
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In diesem Monat haben wir einen Gastbeitrag von Thomas Seilnacht (http://www.experimente.net).
Heute lassen sich zahlreiche Phänomene und Vorgänge in der Natur durch das Auftreten von periodischen Strukturen bei chemischen Vorgängen erklären. So entstehen auch die Ringe, die bei Anschliffen des Edelsteins Achat sichtbar werden. R. E. LIESEGANG erforschte die Strukturen im Achat in langjähriger Arbeit. Selbst das Muster eines Zebras beruht auf periodisch entstehenden Mustern. Die Streifung wird bereits in der frühen Embryonalphase angelegt.
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Geräte und Chemikalien:
Kaliumdichromat,
Gelatine-Pulver,
1 M Silbernitrat-Lösung.
Becherglas (250 ml), Dreifuß mit Brenner oder Magnetheizrührer,
Petrischalen (d = 80 mm), Reagenzgläser (20 x 180 mm), Pipette.
Durchführung:
In einem 250ml-Becherglas werden 0,4 g Kaliumdichromat und 12 g Gelatinepulver
in 100 ml Wasser gegeben und auf dem Dreifuß oder einem heizbaren
Magnetrührer unter ständigem Rühren solange erhitzt, bis
die Gelatine mit dem Wasser ein klares Gel bildet. Die heiße, gelbe
Flüssigkeit wird in mehrere Petrischalen und Reagenzgläser verteilt.
Das Gel in den Petrischalen bildet eine dünne Schicht, während
die Reagenzgläser zur Hälfte gefüllt werden. Direkt nach
dem Erstarren des Gels wird in die Mitte der Petrischale ein dicker Tropfen
einmolare Silbernitratlösung gegeben (ca. 17 g Silbernitrat auf 100 ml
Lösung). Nach dem Abdecken der Schale stellt man diese an einen ruhigen
Ort und wartet mehrere Stunden ab. Die erstarrte Gelschicht in den Reagenzgläsern
wird 1-2 mm hoch mit der Silbernitratlösung überschichtet und
an einen ruhigen Ort gestellt.
Erklärung:
Im Jahre 1896 beschrieb RAPHAEL EDUARD
LIESEGANG (1869-1947) das periodische
und rhythmische Auftreten von Strukturen bei chemischen Reaktionen. Beim
Auftropfen von Silbernitratlösung auf ein mit Kaliumdichromat vermischtes
Gelatine-Gel entstanden in rhythmischer Periode Ringe von
Silberchromat-Ausfällungen. Diese Ringe erhielten später nach dem Namen
des Entdeckers die Bezeichnung "Liesegangsche Ringe". Auch der Chemiker
WILHELM OSTWALD forschte an den periodisch auftretenden
Reaktionen und versuchte, die chemischen Vorgänge zu erklären.
Eine genaue Erklärung des Phänomens finden Sie bei
Bernd Schäfer (Uni Marburg):
Fällungsreaktionen in Gelen: Liesegangsche Ringe
Weitere Versuche zu periodischen und rhythmischen Reaktionen mit
vielen Fotos von Thomas Seilnacht
Gefahren:
Kaliumdichromat ist ein umweltgefährlicher, krebserzeugender und
erbgutverändernder Arbeitsstoff. Daher darf der Stoff nicht bei
Schülerübungen verwendet werden.
Silbernitrat ist ätzend.
Entsorgung:
Die nicht mehr gebrauchten Gele werden im Sondermüll entsorgt.
Literatur & Links:
B. Belousov, F. F. Runge, R. E. Liesegang:
"Selbstorganisation chemischer Strukturen";
Thun: Harri Deutsch, 1998
(Ostwalds Klassiker, Bd. 272)
F. Bukatsch, O. Krätz, G. Probeck,
R. Schwankner: "So interessant ist Chemie" - Versuch 174, S. 196-197
S. Nick, I. Parchmann, R. Demuth: "Chemisches
Feuerwerk" - V. 10, S. 58-62
Römpp, Hermann: "Chemielexikon"; Stuttgart: Franckh, 1966 (6. Auflage) - Bd. 2, S. 3687
© Thomas Seilnacht, Tuttlingen, 2002
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Seite erstellt am: Sonntag, 30. Juni 2002, A. Schunk, CCC Univ. Erlangen.
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