Der chemische Garten:
benötigte Geräte:
1 l Becherglas
Spatel
verwendete Reagenzien & Chemikalien:
Natriumsilikat bzw. Natriumsilikat-Lösung
Wasser
verschieden farbige Salze wie z.B. Eisen(III)chlorid,
Kupfersulfat, Eisensulfat
Versuchsbeschreibung:
In das 1l Becherglas werden 400 ml Wasser und
400 ml handelsübliche Wasserglaslösung gegeben (alternativ hierzu
kann auch eine ca 50 prozentige Natronwasserglaslösung (Natriumsilikat)
hergestellt werden.)
Nun "pflanzt" man auf dem Boden des Becherglases
Kristalle (am besten kleine Kristallbrocken) verschiedener Salze mit farbigen
Kationen,
zum Beispiel:
Aluminiumchlorid (weiß)
Cobaltchlorid (dunkelblau)
Chrom (III) chlorid (dunkelgrün)
Kupfersulfat (blau)
Eisen (III) chlorid (dicker hellbrauner „Stamm“
der dann blau wird)
Mangansulfat (rosa)
Nickelnitrat (grün)
Der chemische Garten fängt sofort an zu wachsen
und schon nach kurzer Zeit sind aus den einzelnen Kristallen Baum und Pflanzenähnliche Gebilde entstanden.
Erklärung:
Die Wasserglaslösung reagiert mit den Metallionen
unter Ausbildung einer semipermeablen Membran aus einem nahezu unlöslichen Metallsalzniederschlag.
Da die Konzentration der gelösten Metallsalze im Zwischenraum zwischen Kristall und Membran
großer ist, als in der äußeren Umgebung, diffundiertWasser
in diesen Zwischenraum.Dadurch steigt der osmotische Druck, und die
Membran dehnt sich aus oder platzt. Das entstehende Loch wird sofort wieder
durch dasMetallsalz geschlossen. Die Salzkonzentration
ist am höchsten Punkt der Membran am geringsten, deshalb platzt hier
bevorzugt dieMembran, und die "Pflanzen" wachsen wie in der
Natur nach oben.
Tipp:
Werden zusätzlich farbige Anionen wie zum
Beispiel Chromat oder Permanganat in die Wasserglaslösung gegeben,
so färbt sich diese entsprechen der zugegebenen Anionen.
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