Volumenkontraktion:
benötigte Geräte:
100 ml Messzylinder
2 x 50 ml Messzylinder
verwendete Reagenzien & Chemikalien:
50 ml Methanol
50 ml Wasser
Versuchsbeschreibung:
Füllen
Sie eine mit dem Messzylinder abgemessenen Menge (50 ml)
Methanol in der 100 ml Messzylinder. Lassen Sie einen Zuschauer das
Volumen des Methanols im 100 ml Messzylinder anlesen. Er wird relativ
unspektakuläre 50 ml ablesen. Geben Sie nun eine ebenfalls mit dem
Messzylinder abgemessene Menge (50 ml) Wasser zu dem im 100 ml
Messzylinder befindlichen Methanol und lassen Sie abermals einen
Beobachter das Volumen dieser Methanol/Wasser Mischung ablesen. Je nach
Versuchsdruchführung sind nun Volumina bis zu einem Minimum von 94 ml
abzulesen.
Erklärung:
Die Chemie,
die hinter diesem Phänomen steckt ist unerwartet komplex, so gilt als
Ursache dieser Volumenkontraktion die Bildung schwacher Bindungen zwischen
Lösungsmittel und Gelöstem (Wasserstoff-Brückenbindungen,
van-der-Waals-Kräfte, etc.), wodurch die Teilchen enger aneinanderrücken
und so einen kleineren Raum einnehmen.
Ihrem Beobachter können Sie dieses Phänomen aber
sehr anschaulich und einfach erklären, indem Sie Ihn bitten, sich eine
Mischung aus Erbsen und beispielsweise Sand vorzustellen. Mischt man die
Erbsen mit dem Sand, so befinden sich etliche Sandkörner in den Hohlräumen
zwischen den Erbsen, auch hier ist das Endvolumen nicht gleich der Summe
der beiden Einzelvolumina (Erbsen +
Sand).
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