Wasser – Seite 2 – Blog von Andreas Blümel und dem Forscherquartett

Wie erzeugt man einen Regenbogen auf Papier?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

Taschenlampe
CD von Papa oder
mit Wasser gefüllte Schüssel und einen Spiegel
weißes Blatt

Versuchsdurchführung
Lege den Spiegel so in die Schüssel, dass ein 45° Winkel entsteht. Jetzt leuchte mit der Taschenlampe auf den Spiegel. Das weiße Papier musst Du da hinhalten, wo das Licht aus dem Wasser austritt.Du kannst jedoch auch mit der Taschenlampe die CD anleuchten und das Papier wieder dahin halten, wo das Licht der Taschenlampe zurückgeworfen wird.

Was passiert?
Wenn Du im richtigen Winkel in das Wasser oder auf die CD leuchtest, dann entsteht auf dem Papier ein “Regenbogen”.

Erklärung
Die Farben kommen aus der Taschenlampe. Das weiße Licht beinhaltet alle Farben des Regenbogens. Durch die CD oder das Wasser wird die weiße Farbe der Taschenlampe in ihre Einzelteile (einzelne Farben) zerlegt. Genau das Gleiche machen auch die Regentropfen, wodurch ein Regenbogen entsteht.

Weiterführende Informationen

Wie malt man ein buntes Bild mit einem schwarzen Filzstift?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

farbige (wasserlösliche) Filzstifte (z.B. Edding 380)
weißes (Kaffee-)Filterpapier
Bleistift
Pipette oder Strohhalm
Wasser
flacher Teller oder Glas

Versuchsdurchführung
Falls Du keine Pipette hast, dann bastele Dir zunächst eine. Hierzu nimmst Du einen Strohhalm und knickst ihn am Ende um. Dann verklebst Du das eine Ende Luft dicht mit Tesafilm. Tauche den Strohhalm mit dem offenen Ende in das Wasser und drücke mit den Fingern den Strohhalm zusammen. Die Luft entweicht dann aus dem Strohhalm. Hörst Du dann auf, auf den Strohhalm zu drücken, so wird Wasser aufgesaugt. Drückst Du nun auf erneut auf den Strohhalm, so tropft einen Tropfen heraus. Male nun einen Bleistiftpunkt in die Mitte des Filterpapiers. Dann male mit schwarzem Filzstift einen Kreis um den Bleistiftpunkt. Lege das Filterpapier auf Glas. Jetzt tropfe langsam Tropfen für Tropfen auf den Bleistiftpunkt. Warte immer, bis der Wassertropfen komplett vom Filterpapier aufgesaugt wurde.

Tipp
Nimm schwarze Filzstifte von verschiedenen Herstellern und Du wirst feststellen, dass die entstehenden „Bilder“ nie genau gleich aussehen.

Erklärung
Der Wassertropfen löst die Farbe in ihre Einzelfarben auf.
Genauso, wie weißes Sonnenlicht, ist auch die Farbe von schwarzen Filzstiften aus verschiedenen Farben gemischt. Die einzelnen Farben lösen sich verschieden schnell in Wasser und kleinste Teile sind auch nicht gleich groß. Deshalb „wandern“ sie unterschiedlich schnell durch das Papier.

Tipp
Das Farbenspiel funktioniert auch mit anders farbigen Filzstiften. Wenn Du etwas Salz im Wasser auflöst, werden die Ergebnisse deutlicher (es dauert jedoch auch etwas länger).

Übrigens: Das Verfahren nennt man Chromatographie und wird in der Chemie zur Auftrennung eines Stoffgemisches verwendet.

Beispiel mit einer Filterhülse
farbverlauf_edding380

Im Download unter „Experiment speichern“ gibt es auch eine Geschichte zu diesem Experiment.

Weiterführende Informationen

Wieso muss man sich die Zähne putzen?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

mehrere (gekochte) Eier
Essig
Gläser
Zahnpasta
Eierbecher

Versuch 1
Umut-Wieso_muss_man_sich_die_Zähne_putzen Ein Eierbecher wird von innen mit Zahnpasta eingestrichen und ein Ei daraufhin so hineingestellt, dass ungefähr die Hälfte der Eierschale in die Zahnpasta getaucht ist. Nach etwa zwei bis drei Minuten kann das Ei wieder herausgenommen und unter fließendem Wasser abgespült werden. Danach wird das Ei in ein mit Essig gefülltes Glas gelegt und genau beobachtet, was damit passiert. Auf der nicht mit Zahnpasta bestrichenen Seite bilden sich Luftbläschen, während die mit Zahnpasta geschützte Seite nicht angegriffen wird.

Erklärung
Die Eierschale enthält Kalzium, genau wie unsere Zähne. Während die Zähne durch die Nahrungsaufnahme täglich Säuren ausgesetzt sind, wird das Versuchs-Ei von der im Essig enthaltenen Essigsäure angegriffen. Die Bläschen zeigen die beginnende Auflösung der Eierschale an. Das in der Zahnpasta enthaltene Fluor verbindet sich mit dem Kalzium zu einer mit Essigsäure unlöslichen Verbindung. Dadurch bildet sich ein Schutzfilm um die eine Hälfte des Eis, welches nun von der Säure nicht mehr angegriffen werden kann. Da also keine Zersetzung stattfindet, kann man auf der geschützten Seite auch keine Bläschenbildung beobachten.

Versuch 2
Umut-Wieso_muss_man_sich_die_Zähne_putzen Wird das Ei nicht mit Zahnpasta eingeschmiert, kann man diesen Versuch auch dazu verwenden, die komplette Eierschale vom Ei zu entfernen. Hierzu legt man das Ei bis zu 1 Woche in Essig. Ggf. wechselt man 1-2 täglich den Essig aus. Nicht vergessen: Öfter mal nachschauen. Je nach Essig-Konzentration dauert es 2 Tage bis 1 Woche, bis sich die Eierschale komplett aufgelöst hat. Zurück bleibt ein nacktes Ei, welches sich sehr gut mit einer Lampe durchleuchten lässt. Im Ei kann man dann sehr gut die Hagelschnüre und das Eigelb erkennen.

Erklärung
Im Essig ist die Essigsäure enthalten, welche sogar Metall angreift. Diese Säure zersetzt auch den Kalk der Eierschale. Dabei bilden sich Gasbläschen (Kohlendioxid), die das Ei zum Schwimmen bringen.

Warnung/Sicherheitshinweis
Essigsäure ist ätzend. Auf keinen Fall sollte Essig in das Auge gelangen. Wo Essig in Kontakt mit der Haut oder Auge gekommen ist, mit reichlich Wasser abwaschen. Ebenso sollte auf keinen Fall Essigessenz verwendet werden. Bitte ausschließlich den 4%igen Essig verwenden.

Zusatzinfo
In den Experimenten von Prof. Blumes Chemieunterricht könnt ihr auch ein Experiment zu diesem Thema finden. Im Download zu diesem Experiment findet ihr zudem noch eine Geschichte zu diesem Thema.

Weiterführende Informationen

Wie löst sich Zucker in Wasser?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

flacher Teller
Wasser
Lebensmittelfarben (z.B. Ostereier-Farben)
Zuckerwürfel
je 1 Pipette/Farbe

Versuchsdurchführung
Umut-Wie_löst_sich_Wasser_in_Zucker_auf Auf einem flachen Teller wird so viel Wasser gegossen, dass der Boden gerade eben bedeckt ist. In die Lebensmittelfarben stellst Du jeweils einen Strohhalm. Beim Herausnehmen des Strohhalms aus der Farbe hältst Du das obere Ende mit dem Zeigefinger geschlossen. Du kannst es natürlich auch mit Tesafilm zukleben. Nun tropfe auf 2-4 Zuckerwürfel je 2-3 Tropfen (verschiedene) Lebensmittelfarbe. Lege die Zuckerwürfel zunächst auf dem Tisch ab. Die Zuckerstücke sollten nun möglichst gleichzeitig an den Rand des Tellers ins Wasser gelegt werden. Vielleicht fragst Du Deinen Freund oder Deine Eltern, ob sie Dir helfen.

Was passiert?
Das Wasser dringt in den Zuckerwürfel ein und löst diesen langsam auf. Dabei wird die Farbe mit ins Wasser geschwemmt.

Tipp
Macht man den Versuch auf einem Pappteller und lässt die wässrige Lösung in Ruhe 1-2 Tage trocknen, so erhält man ein schönes Zuckerbild.

Erklärung
Die farbigen Zuckerlösungen laufen, ausgehend von den Zuckerstücken aufeinander zu und stoßen aneinander. Da die Zuckerlösungen nie die gleiche Dichte haben entstehen harte Farbkanten, die aussehen als seien sie mit dem Lineal gezogen. Die Kanten werden unscharf, wenn die Lösung ein ausgewogenes, homogenes Zucker-Wasser-Verhältnis haben (oder die Kinder die Geduld verlieren und mit der Pipette alle Farben vermischen :))

Weiterführende Informationen

Wie viele Tropfen passen auf ein Geldstück?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

1x Geldstück (z.B. 50 Cent)
1x wasserfeste Unterlage (Tablett)
1x Pipette
etwas Wasser

Versuchsdurchführung
Umut-Wie_viele_Wassertropfen_passen_auf_ein_Geldstück Lege das Geldstück auf eine Unterlage (am besten erhöht durch ein untergestelltes Glas). Fülle dann das Wasser in die Pipette. Tropfe jetzt vorsichtig Tropfen für Tropfen auf das Geldstück.Wer bekommt die meisten Tropfen auf das Geldstück?

Was passiert?
Sobald das Geldstück vollständig mit Wasser bedeckt ist, fließt das Wasser nicht etwa am Rand herunter, sondern es bildet sich nach und nach eine „Beule“. Das Wasser bildet einen kugelförmigen Berg. Wie im vorherigen Experiment ist hierfür die Oberflächenspannung verantwortlich. Alle Moleküle halten sich gegenseitig fest.

Erklärung
Taucht man eine Nadel in Seifenlösung ein und berührt dann vorsichtig den Wassertropfen, so zerfließt dieser. Durch die Seife wird die Oberflächenspannung aufgehoben und die Moleküle können sich nicht mehr festhalten.

Weiterführende Informationen

Wie kann man (Zitronen)sprudel selbst herstellen?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

Saft einer Zitrone oder Zitronensäurepulver (aus der Apotheke); andere Aromen gehen selbstverständlich auch
Natron (Natriumhydrogencarbonat) oder Backpulver
1 Löffel
2 Gläser
Wasser

Versuch 1
Lupe-Logo-Header Fülle beide Gläser mit etwas Wasser. Tropfe in das 1. Glas etwas Zitronensaft. Füge mit dem Löffel etwas Natron in das 2. Glas. Beide Gläser umrühren.

Was passiert?
Nichts, außer vielleicht, dass sich beide Stoffe im Wasser auflösen.

Versuch 2
Schütte nun den Inhalt von Glas 1 (vorsichtig) in Glas 2.

Was passiert?
Die Mischung fängt an zu sprudeln. Du hast (Zitronen)-Sprudel selbst hergestellt.

Erklärung
In Versuch 2 findet eine (chemische) Reaktion zwischen der Zitronensäure und dem Natron (Natriumhydrogencarbonat) statt und das im Natron gebundene Kohlendioxid-Gas entweicht. Deshalb sprudelt es. Wie im Zitronensprudel hast du nun in Wasser gelöstes Kohlendioxid-Gas und als Geschmack die Zitronensäure.

Weiterführende Informationen

Warum sollte man sich im Winter warm anziehen?

25. März 2012 AndreasB

(Obwohl es einem doch gar nicht kalt erscheint)

Materialien

3x Schüsseln
Wasser
Eis

Versuchsdurchführung
Fülle in eine Schüssel warmes Wasser, in die zweite Wasser und Eiswürfel und in die dritte Schüssel normales Leitungswasser.

Mache die Augen zu oder lass Dir von jemandem die Augen verbinden.

Jetzt tauche die eine Hand in das Eiswasser und die andere Hand in das warme Wasser. Du musst die Hände solange im Wasser behalten, bis Du dich an die Temperatur gewöhnt hast und nicht mehr meinst, dass das Wasser heiß oder eiskalt ist.

Nimm dann beide Hände aus den Schüsseln und tauche sie in die Schüssel mit Leitungswasser und beschreibe, ob das Wasser kalt oder warm ist.

Was fühlst du?
Die Hand, die im warmen Wasser war, meint, das Wasser wäre kalt, wohin gegen die Hand, die im kalten Wasser war, meint, das Wasser wäre warm.

Erklärung
Die Haut kann nicht wirklich exakt eine bestimmte Temperatur messen, sondern die Haut misst nur Temperaturunterschiede. Daher erscheint das Wasser in den beiden Schüsseln zunächst als heiß oder eiskalt. Nach einiger Zeit hat sich der Körper an die Temperatur gewöhnt.

Wenn Du jetzt die Hände in die Schüssel mit dem Leitungswasser tauchst, dann fühlt Deine Haut nur den Unterschied von warm nach kälter bzw. kalt nach wärmer.

Sowohl im Winter als auch im Sommer ist diese Eigenschaft gefährlich. Im Winter kann man zu kalt werden, ohne dass man es selbst merkt und so schlimmstenfalls erfrieren. Im Sommer kann man zu heiß werden und so einen Hitzschlag bekommen.

Also immer schön, der Jahreszeit entsprechend anziehen 😉 .

Weiterführende Informationen

Wie bastelt man „blühende“ Blumen aus Papier?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

Seerose aus Papier
mit Wasser gefüllte Glasschüssel oder Teller, Pipette und Wasser

Versuchsdurchführung
seerosen Die Seerose auf (buntes) Papier übertragen und ausschneiden. Dann die Spitzen zur Mitte hin falten und die geschlossene Seerose in eine Schüssel mit Wasser legen oder auf einen Teller legen und mit einer Pipette langsam Wasser auf die Seerose tropfen.

Was passiert?
Die Seerose entfaltet sich von alleine.

Erklärung
An den Knickstellen saugt sich das Papier voll Wasser und quillt auf. Es wird “größer”. Dadurch kann es nicht mehr in der geknickten Form bleiben und klappt an dieser Stelle auf. Umgekehrt kannst Du es an Schnittblumen beobachten. Nimmst Du sie aus dem Wasser, so lassen sie die Köpfe hängen, weil kein Wasser mehr in den Stängel kommt.

Hinweis
Die nassen Blumen kannst du auf der Heizung trocknen und wenn sie trocken sind, erneut zu Blumen falten und wieder verwenden.

Zusatztipp
Das Experiment ist wunderbar als Einsteigerexperiment geeignet. Zunächst werden die Blumen gebastelt und dann auf das Wasser gelegt. Da die Entfaltung nicht so schnell vonstatten geht, kommt Ruhe in die Kinder und alle schauen gespannt auf das Wasser. Hat man mehrere Gruppen, dann kann man dieses Experiment auch zur Gruppenfindung verwenden. Hierzu malt man vorab Kreise/Rechtecke und Dreiecke in die Blumen und gibt den Kindern die zuvor gefalteten Blumen. Alle Kinder, die das gleiche Symbol auf ihrer Blume haben, gehören zu der gleichen Gruppe.

Weiterführende Informationen

Wieso bewegt sich das Boot ohne Motor?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

1x längliche Schüssel (z.B. Fischform) (½ mit Wasser gefüllt)
1x Seifenlösung (Spülmittel)
1x Pappe in Form eines Bootes

Versuchsdurchführung
Umut-Wieso_fährt_das_Boot_ohne_Motor Lege das Boot auf das Wasser. Tauche Deinen Finger kurz in die Seifenlösung. Jetzt berühre mit dem Finger die Wasseroberfläche hinter dem Boot (beim X).

Was passiert?
Das Boot entfernt sich schnell von Deinem Finger. Es fährt scheinbar von alleine ohne Motor.

Erklärung
2006-04-12_boot Wasser besteht aus vielen kleinen Teilchen, genannt Moleküle. Die Moleküle halten sich alle gegenseitig fest, dadurch entsteht ein fester Verbund (ähnlich einem Spinnennetz, nur diesmal aus Gummibändern gebaut). Das nennt man Oberflächenspannung. Gibt man nun einen Tropfen Seife auf die Wasseroberfläche, dann lassen sich die Wassermoleküle, auf die die Seife getropft wurde, quasi los, weil die Seife sich schnell auf der Oberfläche verteilt. Durch die Oberflächenspannung (Gummiband) ziehen sich die Moleküle, die noch nicht mit der Seife in Berührung gekommen sind, zusammen. Dadurch wird das Boot nach vorne gezogen.

Weiterführende Informationen

Warum schwimmen einige Dinge und andere nicht?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

1x große durchsichtige Salatschüssel (½ mit Wasser gefüllt)
2x Gummibärchen
je 1x Stein, Murmel, Eis, Tischtennisball, Knetball, Münze

Versuch 1
Nehme eines der aufgeführten Teile, lege es auf das Wasser und schaue, ob das Teil schwimmt. Stelle vor dem Hineinlegen Vermutungen an, ob das Teil schwimmt oder nicht.

Notiere, welches Teil schwimmt

Stein	Kork	Büroklammer	Styropor	Bleistift	Schlüssel	Knete
schwimmt	schwimmt	schwimmt	schwimmt	schwimmt	schwimmt	schwimmt
schwimmt nicht	schwimmt nicht	schwimmt nicht	schwimmt nicht	schwimmt nicht	schwimmt nicht	schwimmt nicht

Versuch 2
Überlege, wie man die Knete verändern könnte, damit auch sie schwimmt. Versuche es zuerst mit einer Wurst, dann einer Kugel, einem „Teller“ und einem gewölbten Teller.

Wurst aus Knete	Kugel aus Knete	Teller aus Knete	Gewölbter Teller
schwimmt	schwimmt	schwimmt	schwimmt
schwimmt nicht	schwimmt nicht	schwimmt nicht	schwimmt nicht

Erklärung
Der Stein, die Murmel, die Knete und die Münze gehen unter. Ebenso natürlich die Gummibärchen. Das Eis schwimmt. Das Eis könnte man für die Gummibärchen zur Not als Schwimmhilfe benutzen. In Bootform schwimmt die Knete. Nun kannst Du die Gummibärchen in das Boot legen. Beides zusammen schwimmt immer noch. Stell Dir vor, dass das Wasser aus ganz vielen kleinen Teilen besteht. Die nennt man Moleküle. Leichte Dinge, wie Eis oder den Tischtennisball können die Moleküle tragen (Auftrieb). Schwere Dinge sind so schwer, dass die wenigen Wasserteilchen das Gewicht nicht halten können. Ein Knetboot ist zwar genauso schwer, wie ein Knetball. Es hat jedoch eine wesentlich größere Fläche, so dass wesentlich mehr Wasserteilchen zur Verfügung stehen, um das große Gewicht der Knete zu tragen. Etwas geht dann unter, wenn die Dichte des Stoffes größer ist als die Dichte der Flüssigkeit ist, in der er schwimmt.

Weiterführende Informationen

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