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Sonnenuntergangs-Reaktion |
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Versuch
Nr.036
Bewertung / Schwierigkeitsgrad:
Zeitaufwand: 15 Minuten |
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Ziel:
Wer kennt dieses Bild nicht ... ein schöner Sommertag
nähert sich seinem Ende, der Himmel ändert seine Farbe
und die Sonne verfärbt sich langsam von einem strahlenden Gelb
in ein tiefes Rot, ehe sie hinter dem Horizont verschwindet.
In diesem Versuch wird ein "chemischer" Sonnenuntergang
in Form einer gleichmäßigen Farbänderung einer gelben
in eine rote Lösung simuliert.
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Geräte:
Diaprojektor (bzw. Overhead-Projektor), Rundkolben (bzw.
Petrischale), weiße Wand (Leinwand), abdunkelbarer Raum, 2
Erlenmeyerkolben
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Chemikalien:
verd. Salzsäure, Natriumthiosulfat, dest. Wasser
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Sicherheitshinweise:
Salzsäure (HCl): C
R34-37 S26-36/37/39-45
Natriumthiosulfat-5-Hydrat
(NaS2O3):
keine
besonderen Sicherheitshinweise
C
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Einverständniserklärung:
Hiermit erklären Sie sich bereit den folgenden Versuch unter
eigener Verantwortung
und nur mit ausreichendem chemischen Wissen und geeigneten Schutzvorrichtungen
durchzuführen!
Der Autor kann für jegliche Personen- und Sachschäden
durch mögliche Fehlversuche nicht haftbar gemacht werden. (siehe
Sicherheitscheck bzw. Disclaimer) |
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Versuchsanleitung:
Als Vorbereitung werden folgende zwei Lösungen angesetzt:
1) in einem Erlenmeyerkolben werden 10 ml verd. Salzsäure
mit 90 ml dest. Wasser verdünnt
2) in einem Erlenmeyerkolben werden 2 g Natriumthiosulfat-5-Hydrat
in 100 ml dest. Wasser gelöst
Zur
Beobachtung des "Sonnenuntergangs" gibt es zwei Möglichkeiten:
a) Ein mit der verd. Natriumthiosulfatlösung gefüllter
Rundkolben wird direkt vor dem Lichtstrahl eines Diaprojektors positioniert
und unter Rühren die verdünnte Salzsäure zugegeben.
Die Abbildung des Lichtstrahles auf der Leinwand vollzieht einen
Farbübergang von weiß über gelb, orangerot nach
tiefbraun.
b)
Auf die Leuchtscheibe eines Overhead-Projektors stellt man eine
Petri- oder Kristallisierschale. Damit das Licht nur durch die Schale
strahlt, deckt man den Rest des Lichtes mit einem Stück Pappe
ab, das in der Mitte ein Loch in der Größe der Schale
hat. Danach schüttet man die beiden Lösungen in die Schale
(je nach Größe der Schale die Volumina reduzieren).
Diese Variante ergibt ein noch schöneres Bild, da man scharfes
Bild der "Sonne" erhält.
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Entsorgung:
(siehe auch Entsorgungsmaßnahmen)
Die Lösung wird neutralisiert und zum Abwasser gegeben.
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Erklärung
/ Hintergrund:
Natriumthiosulfat und Salzsäure reagieren hauptsächlich
unter Bildung von Schwefel-Molekülen. Der elementare Schwefel
(gelb) fällt nach und nach in kolloider Form aus, wobei man
einen Streueffekt des Lichtes beobachtet (Trübung der Flüssigkeiten).
Reaktionsgleichung:
Die
kürzeren Wellenlängen (blaues Licht) werden stärker
gestreut als das längerwellige Licht (rot). Deshalb wird mit
fortschreitender Reaktion, d.h. mit immer dichterer, trüberer
Lösung "Atmosphäre" immer mehr blaues Licht
gestreut und es kommt zu einem Farbübergang auf der Leinwand
von weiß über gelb nach tiefrot.
Die
rote Farbe der Sonne bei Sonnenuntergang erklärt sich anaolg.
Das Licht hat beim Sonnenuntergang einen langen Weg durch die Erdatmosphäre
zurückzulegen. Die blauen Anteile werden gestreut, wodurch
die Sonne rot erscheint. Die Rotfärbung der Sonne wird immer
stärker, je näher die Sonne dem Horizont kommt, da der
Weg des Lichtes durch die Atmosphäre immer länger wird.
Dadurch nimmt die Absorption zu und die Färbung wird tiefer.
Besonders schöne Sonnenuntergänge mit tiefen Farben gibt
es, wenn zusätzlich Staub oder Aerosolpartikel in der Atmosphäre
vorhanden sind.
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Links:
Wie
entsteht das Abendrot? Informationen zu diesem faszinierenden
Phänomen
Bilder
von Sonnenunter(auf)gängen: bei www.sonnenaufgang-galerie.de
gibt es eine Reihe von sehr schönen Bildern schöner Sonnenauf-
bzw. untergänge.
Die
Zeitgleichung: Eine "einfache" Formel zur Berechnung
von Sonnenaufgang und Untergang
Sonnenunter(auf)gangsrechner:
Wer es einfacher haben will, lässt sich hier den Zeitpunkt
für den Sonnenunter(auf)gang für einen ausgewählten
Tag berechenen.
www.meteoros.de:
Der Grüne Strahl ist ein seltenes atmosphärisches Brechungsphänomen,
und zeigt sich am oberen Rand der Sonne beim Sonnenuntergang durch
kurzzeitig grünes Aufleuchten.
Das
Element Schwefel: Eigenschaften, Historische Bedeutung, Vorkommen,
Verwendung, ....
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