| Zeitbedarf: |
 | Vorbereitung: 5min |
| Durchführung: 5min |
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| Ziel: |
strukturbildende
Petrischalenexperimente;
In der Petrischale erfolgt ein Farbwechsel von grün über rot nach gelb. |
| Material: |
| Petrischale (d = 10cm) |
| 3 Standzylinder (10ml, 25ml, 100ml) |
| 2 Bechergläser (100ml) |
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| Heizplatte |
| Thermometer |
| Overheadprojektor |
| 2x Din A4 Papier, Schere, Klebeband |
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| Chemikalien: |
| Indigocarmin C16H8N2Na2O8S2 |
| Glucose C6H12O6 |
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| Natronlauge (1,5g auf 50ml Wasser, w=3%) NaOH
R35 S1/2-26-37/39-45 |
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| Vorbereitung: |
Vorbereiten des Overheadprojektors: Die 2 Papiere werden so
zusammengeklebt, dass die Auflagefläche des Overheadprojektors
vollständig abgedeckt ist. Anschließend schneidet man in der Mitte der
beiden Papiere ein
Loch in der Größe der Petrischale. Diese Schablonen und die Petrischale
werden auf den Projektor gelegt. Herstellen der Indigocarminlösung: In einem Becherglas wiegt man
0,033g Indigocarmin und 1g Glucose ab und füllt mit 50ml Wasser auf. |
| Durchführung: |
In das 2. Becherglas gibt man
20ml der Indigocarminlösung und erwärmt es auf der Heizplatte auf 40°C. Im Standzylinder werden 5ml der Natronlauge abgemessen und in dieses
Becherglas hinzu gegeben. Der Inhalt des Becherglases wird sofort in die
Petrischale auf dem Overheadprojektor geschüttet. |
| Beobachtung: |
Aus dem anfänglich tiefen
Dunkelgrün wachsen weinrote Strukturen, die bald die ganze Schale flächig
bedecken. Dieses Weinrot durchläuft alle herbstlichen Farbnuancen bis hin
zum Hellgelb, aus dem sich wieder blauviolette, linienförmige Strukturen,
die an Blattrippen erinnern, entwickeln. Das Farbspiel dauert ca. 5min |
| Entsorgung: |
Die Lösung kann in den Ausguß
gegeben werden |
| Quelle: |
| Nick,
S., Parchmann, I., Demuth, R.: Chemisches Feuerwerk - 50 effektvolle
Schauversuche, 1. Aufl., Aulis Verlag Deubner, Köln, 2001, S.52-57 |
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Hintergrund: |
Indigocarmin (blau) wird durch die Glucose zur Leukoform
(in wässriger Lösung gelb) reduziert (siehe Abb.1). Beim Umschütten kommt die Lösung in
intensiven Kontakt mit Luft. Durch Luftsauerstoff wird Leuko-Indigocarmin
wieder zum blauen Farbstoff oxidiert. Bei der folgenden erneuten Reduktion
durch Glucose wird ein rot gefärbter Zwischenzustand durchlaufen.
Das Grün entsteht aus einer Mischung von reduziertem und oxidiertem
Indigocarmin.
Abb.1: Indigocarmin |
| Hinweise: |
| Bei niedrigen Temperaturen der Lösung, ergeben sich visuell schönere
Strukturen, allerdings dauert der Versuch dann auch länger. |
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| Did. Hinweise: |
| Man kann den Versuch in der Oberstufe beim Thema Redoxreaktionen organischer Verbindungen
einsetzen. |
| Einsetzbar zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen Struktur und
Farbigkeit. |
| Die Notwendigkeit des passenden pH-Wertes kann demonstriert werden:
Glucose und Indigocarmin in wässriger Lösung führen zu keiner Farbänderung.
Erst bei Zugabe von Natriumhydroxid fängt die Redoxreaktion an. |
| Anhand von strukturbildenden Experimenten kann der 2. Hauptsatz der
Thermodynamik und seine Ausweitung auf das
Gesamtsystem besprochen werden . |
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