Versuch 88: Chemischer Sonnenuntergang - Einleitung

Der Sonnenuntergang: Sonnenlicht der untergehenden Sonne trifft von der Seite auf die Erde, muss einen längeren Weg durch die Luft zurücklegen und trifft dabei auf mehr Staubpartikel, die Anteile des Lichtes reflektieren. Es bleiben überwiegend langwellige, rote Lichtanteile übrig, die für das Abendrot beim Sonnenuntergang sorgen.

Je schöner übrigens der Sonnenuntergang, desto mehr Staub liegt in der Luft! Bei dem Experiment mit dem chemischen Sonnenuntergang geschieht mit dem Licht eines Overhead-Monitors ähnliches. Ein Feststoff wird durch chemische Reaktion aus einer klaren Lösung abgegeben (ausgefällt). Der Feststoff löst sich nicht in der Lösung sondern verteilt sich, wie der Staub in der Luft. Mit Licht angeleuchtet lässt sich nun künstliches Abendrot erzeugen.

Sicherheitssymbole

Als Schülerversuch geeignet. Schutzbrille tragen! Reizend Neutralisieren!

Chemikalien

  • Salzsäure 10%
  • Natriumthiosulfatlösung 2%

Materialien

  • Overheadprojektor
  • Tropfpipette
  • Becherglas
  • Pappe

Durchführung

In die Mitte der Pappe wird ein Loch mit dem Durchmesser des Becherglases geschnitten. In das Becherglas wird die Natriumthiosulfatlösung gegeben. Nun wird das Glas auf den Overheadprojektor gestellt und die Pappe rund herum gelegt.

Der Projektor wird eingeschaltet und mit der Pipette einige Tropfen Salzsäure in die Lösung gegeben. Die Lösung wird umgerührt. Mit Beginn der Reaktion wird die Projektorklappe langsam nach unten bewegt, um einen Sonnenuntergang zu simulieren.

Entsorgung

Die Lösung wird neutralisiert und in den Ausguss gegeben.

Ergebnisse

Die Lösung verfärbt sich bläulich trüb. Auf dem Projektor färbt sich das weiße Bild unter Schlierenbildung gelb, orange-rötlich bis hin zu braun und schwarz.

Bei der Reaktion von Salzsäure mit Natriumthiosulfat entsteht Schwefel. Bringt man Natriumthiosulfat mit Säuren zusammen entsteht Thioschwefelsäure, die schnell in elementaren Schwefel, Schwefeldioxid und Wasser zerfällt.

Na2S2O3 + 2HCl → H2S2O3 + 2NaCl

H2S2O3 → S + SO2 + H2O

Der fein verteilte, elementare Schwefel löst sich nicht, wie es das Natriumthiosulfat tut. Er bildet eine trübe Suspension, die das Licht im Gegensatz zur klaren Lösung stark bricht. Nur noch kurzwellige rötliche Lichtanteile gelangen durch die Lösung und sorgen für die Farbänderung.

Je weiter die Reaktion voranschreitet, desto weniger Licht dringt durch die trübe Lösung.

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