Versuch 6: Der Garten des Chemikers - Einleitung

Biologen haben ihre klassischen Pflanzengärten, Techniker haben Technologieparks und was haben die Chemiker? Na klar: einen chemischen Garten, in dem Pflanzen besonderer Art wachsen.

Folgender Versuch zeigt, wie man einen solchen Garten auf Basis von Osmosewirkungen und Löslichkeit von Metallsalzen anlegt.

Sicherheitssymbole

Als Schülerversuch geeignet. Schutzbrille tragen! Schutzhandschuhe tragen! Gesundheitsschädlich Ätzend In den Ausguss geben.

Chemikalien

  • Natriumsilikatlösung (37-40%)
  • Kupfer(II)-chlorid Dihydrat
  • Eisen(II)-chlorid Tetrahydrat
  • Aluminiumchlorid Hexahydrat

Materialien

  • Holzspatel
  • Becherglas
  • Spatel
  • Sand
  • Schutzhandschuhe
  • destilliertes Wasser

Durchführung

Auf den Boden des ca. 600-800mL fassenden Becherglases oder eines vergleichbaren Gefäßes gibt man etwas Sand. Mit destilliertem Wasser und Natriumsilikat wird eine 37-40%ige Natronwasserglaslösung angesetzt.

Diese Lösung wird in das Becherglas gegeben und die gleiche Menge destilliertes Wasser hinzugefügt. Mit dem Holzspatel wird umgerührt, bis keine Trübungen oder Schlieren mehr zu erkennen sind.

Normales Leitungswasser sollte nicht für diesen Versuch verwendet werden. Die verschiedenen Salze können nun mit einem Spatel auf die Oberfläche aufgebracht werden. Sollten sie nicht versinken lässt sich mit dem Holzspatel nachhelfen indem man sie etwas anschubst.

Die Menge an Salzen, die man verwendet steht jedem frei. Beim Erstellen des Gartens kann man nun seiner Kreativität freien Lauf lassen.

Entsorgung

Rückstände des chemischen Gartens nach Versuchsdurchführung mit Kalkwasser bis ca. pH 8 versetzen und dekantieren. Die Flüssigkeit kann in den Ausguss gegeben werden, der Niederschlag wird in den Sammelbehälter für mindergiftige anorganische Substanzen gegeben.

Ergebnisse

Wo ein normaler Garten Tage und Wochen braucht bis etwas wächst so dauert es hier nur Minuten bis die ersten "Pflänzchen" in verschiedensten Formen und Farben entstehen und wachsen. Das Wachstum endet nach einigen Stunden. Leider verwelkt dieser Garten relativ schnell nach einigen Tagen. Etwas Frischhaltefolie über dem Becherglas und ein ruhiger schattiger Ort erhöhen die Lebensdauer des chemischen Gartens. Wie ist der Garten entstanden?

Die zugegebenen Salze haben sich im Wasser gelöst und bilden eine Lösung, die sofort mit dem Natriumsilikat reagiert und eine feste Haut bildet, die Lösung und Salzkristall umschließt. Durch diese dünne Haut kann Wasser eindringen, aber kein Salz hinaus. Diesen Vorgang nennt man Osmose.

Der Druck im Inneren des Salz-Wasser-Silikathautgebildes steigt dadurch stetig an, bis die dünne Haut an einer Stelle platzt. Dort tritt Salzlösung aus und wird sofort wieder umschlossen. Nach diesem Verfahren wachsen nun pflanzenartige Gebilde in der Lösung.

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