Chemie

Experiment des Monats
September 1999

Sonnenuntergang

Als Nachtrag zur Sonnenfinsternis am 11. August 1999 präsentieren wir in diesem Monat eine Simulation der Farberscheinungen beim Sonnenuntergang: Das Abendrot.


Geräte und Chemikalien:
Rundkolben (250 ml oder 500 ml), Bechergläser, Lichtquelle (Taschenlampe, Dia- oder Tageslichtprojektor (Overhead))
1%ige Salzsäure, 2%ige Natriumthiosulfat-Lösung.

Durchführung:
Den Rundkolben in geeigneter Entfernung vor der Lichtquelle aufstellen, sodaß der gesamte Lichtkegel den Kolben durchstrahlt. Den Raum abdunkeln und je nach Kolbengröße je 125 ml bzw. 250 ml der Thiosulfat-Lösung und Salzsäure in den Kolben gießen. Nach einigen Sekunden wird eine Trübung sichtbar, die zunächst helle "Sonne" färbt sich zusehends rot. Nach wenigen Minuten ist nur noch ein schwaches Leuchten im Kolben sichtbar: Die "Sonne" ist "untergegangen".
Versuchsaufbau: Versuchsaufbau

Erklärung:
Beim Ansäuern einer Thiosulfat-Lösung kommt es zu einem Zerfall des Thiosulfats in Schwefeldioxid und Schwefel, der kolloidal ausfällt:

S2O32- + 2 H+ H2S2O3 SO2 + H2O + S

An den kolloidal ausgefällten Schwefelteilchen wird das Licht gestreut. Kurzwelliges Licht (blau) wird dabei stärker abgelenkt als langwelliges (rot). Schaut man durch die Lösung auf die weiße Lichtquelle, wird bei zunehmender Trübung immer mehr blaues Licht abgelenkt, die Lampe erscheint zunächst gelb, dann zunehmend rot. Schaut man seitlich auf den Kolben, leuchtet dieser schwach blau.
Den gleichen Effekt beobachtet man beim Sonnenlicht, das von den Molekülen der Luft - und ggf. Wassertröpfchen und Staub - abgelenkt wird. Am Tag erscheint die Sonne hellgelb, der Himmel (durch das Streulicht mit höherem kurzwelligen Anteil) blau. Am Abend muß die Sonne größere Luftschichten durchdringen, mehr (kurzwelliges) Licht wird gestreut, es zeigt sich das Abendrot. Entsprechendes gilt für das Morgenrot.
Sind in der Atmosphäre mehr Staubteilchen oder Wassertröpfchen enthalten, erfolgt stärkere Lichtstreuung - es erscheint ein "schöneres" Abendrot. Ein dunkles Abenrot deutet jedoch (wie auch ein Morgenrot) eher auf regnerisches Wetter hin, da ja der Wassergehalt höher ist bzw. die Staubteilchen als "Regen-Keime" wirken.

Hinweise:
Für den "Labormaßstab" ist als Lichtquelle eine Taschenlampe ausreichend. Zur Projektion können ein Diaprojektor oder ein Overheadprojektor verwendet werden, bei letzterem die Leuchtplatte mit einem Karton mit runder Öffnung abdecken und statt eines Kolbens eine Kristallisierschale verwenden.
Das gleiche Phänomen kann auch mit Milch demonstriert werden (statt kolloidal gefälltem Schwefel). In diesem Fall tropfenweise Milch in Wasser geben und gut umrühren.


Gefahren: ätzend
Salzsäure ist ätzend.

Entsorgung:
Die neutralisierte Lösung kann dem Abwasser beigegeben werden.

Literatur & Links:
M. Braun: "Umweltschutz - experimentell" - S. 64
G. Wagner: "Chemie in faszinierenden Experimenten" - S. 22
A. Bach: "Quarks & Co.: Rätsel Sonne"; WDR Köln (10.8.1999)


August 1999: Jodierung von Aceton

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Seite erstellt am: Montag, 30. August 1999, A. Schunk.