Effektversuche

Regenbogen im Tomatensaft

Lehrer
A!

Zeitbedarf:
bulletVorbereitung: 5min (mit bereits gesättigtem Bromwasser)
bulletDurchführung: 10min
Ziel/Effekt: Erzeugen eines Regenbogens im Tomatensaft
Material:
bulletStandzylinder (100ml)
bullet2 Saugkolbenmesspipetten (0,5ml, 20ml)
bulletMesszylinder (100ml)
bulletWaage
bulletWägepapier
bulletSpatel (Breite 5mm)
bulletSchutzbrille
bulletSchutzhandschuhe
bulletGlasstab
bulletHeizrührer
bulletMagnetrührstäbchen
bullet3 Bechergläser (100ml, 2x 250ml)
bulletGlasflasche (0,5l) mit Verschluss
Chemikalien:
bulletBrom Br2
R26-35-50 
S(1/2)-7/9-26-45-61

 

bullethandelsüblicher Tomatensaft (bzw. Tomatenpüree oder Dosentomaten)
bulletNatriumthiosulfat Na2S2O3
S22-24/25
bulletdest. Wasser
 
Vorbereitung: Zur Herstellung von gesättigtem Bromwasser gibt man 0,29ml Brom in die Glasflasche und löst es in 25ml dest. Wasser. Anschließend kräftig schütteln und ca. einen halben Tag stehen lassen.
Zur Herstellung einer gesättigten Natriumthiosulfat-Lösung wiegt man in das 250ml Becherglas 21g Natriumthiosulfat ein und löst es in 100ml dest. Wasser.
Durchführung: 50ml Tomatensaft werden im 100ml Becherglas auf der Heizplatte auf ca. 40°C erwärmt (nicht kochen!) und anschließend in den Standzylinder gegossen. Mit der Pipette gibt man vorsichtig 15ml gesättigtes Bromwasser zum Tomatensaft. Danach rührt man mit einem langen Glasstab vorsichtig und langsam einmal das Bromwasser im Tomatensaft um (nicht ganz durchmischen!).
Beobachtung: Der "Regenbogeneffekt" bzw. rote, gelbe, blaue und grüne Farberscheinungen treten nach wenigen Sekunden auf, wobei die Färbungen ca. 30 Minuten erhalten bleiben.
Entsorgung: Man füllt den bromwasserhaltigen Tomatensaft unter dem Abzug in das 250ml Becherglas und gibt soviel gesättigte Natriumthiosulfat-Lösung hinzu, bis die Bromfarbe (gelbbraun bzw. im Gemisch mit Tomatensaft grün, gelb und orange) in der Lösung verschwunden ist. Anschließend kann die Lösung ins Abwasser entsorgt werden.
Quelle:
bullet http://www-organik.chemie.uni-wuerzburg.de/studinfo/erlebnis/, verändert 30.08.05
Hintergrund: Die charakteristische rote Farbe der Tomaten beruht v.a. auf dem Gehalt an Lycopen, einem Carotinoid. Durch die Reaktion mit Brom in den Lipiden der Pflanzenmembran ist die Additionsreaktion stark verlangsamt und es treten farbige Zwischenstufen auf. Die unterschiedlichen Farben beruhen auf der unterschiedlichen Bromkonzentration in der Lösung. Die blaue Färbung kommt von einem pi-Komplex zwischen Brom und Lycopen bei geringer Bromkonzentration. Zum Boden des Standzylinders hin nimmt die Konzentration des Bromwassers immer weiter zu, denn das schwere Bromwasser  diffundiert nach unten. Die grüne Farbe ergibt sich dadurch, dass die Konzentration des gelbbraunen Bromwassers so hoch ist, dass es sich mit der blauen Farbe zu einem dunklen Grün vermischt. Wird die Konzentration des Bromwassers noch höher, tritt eine gelbe und schließlich eine orange Färbung auf. Die rote Farbe beruht auf Tomatensaft, der noch nicht mit Bromwasser reagiert hat.
Did. Hinweise:
bulletAls Versuch zu Lebensmittelfarbstoffen einsetzbar, da Lycopen  zu den Carotinen gehört.
bulletAls Beispiel für Bromierungsreaktionen einsetzbar.
WWW:
bulletInformation zu Lycopen
http://de.wikipedia.org/wiki/Lycopen
bulletInformationen zur Farbchemie
http://www.2k-software.de/ingo/farbe/farbchemie.html

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Didaktik der Chemie
Universität Bayreuth

© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand: 20.09.10