Rezept für seifenblasen mit glycerin

Erschaffe eine Seifenblase, die auf unsichtbarem Kohlendioxid schwimmt. In diesem Experiment geht es um chemische Reaktionen, Dichte, polare und unpolare Substanzen und ein wenig mehr.

Du brauchst

• dieses1 großen Behälter (z.B. eine große Schüssel, ein Aquarium oder Waschbecken)
• 1 kleine Tasse
• Ja (flüssiges Spülmittel)
• Glycerin (falls du hast) - Auch Glycerin genannt.

• Etwas, mit dem man Seifenblasen pusten kann (z. B. die Schlaufe einer Schere oder etwas anderes, das ein Loch hat).
• Natron
• Wasser

Kurzerklärung

Wenn du Natron mit Wasser mischst, entsteht das unsichtbare Gas Kohlendioxid. Kohlendioxid ist schwerer als Luft und verbleibt im Behälter. Seifenblasen sind leichter als Kohlendioxid und "schwimmen" auf dem Gas.

Lange Erklärung

Wasser besteht aus Wassermolekülen, die sich recht stark anziehen.

Es lässt Wasser zusammenkleben, d.h. hier eine ziemlich starke Oberflächenspannung. Der Grund, warum Wassermoleküle sich gegenseitig anziehen, ist, dass sie alle einen positiv geladenen Geist und einen negativ geladenen Geist haben. Wassermoleküle sind polar. Dies kann mit einer Vielzahl von Magneten verglichen werden, die ebenfalls ein positives und ein negatives Ende haben (diese Enden sind magnetisch statt elektrisch geladen, aber die Kräfte, die entstehen, wirken gleich).

Würde man diese Magnete in einen Eimer werfen, würden sie sich mit positiven Enden gegen negativen Enden aneinanderreihen und zusammenkleben.

Andere Substanzen, deren Moleküle ebenfalls polar sind, vermischen sich leicht mit Wasser. Schwieriger ist es bei Substanzen, die unpolar sind, d.h. deren Moleküle keine geladenen Enden haben.

Spülmittel besteht aus Molekülen, die ein polares und ein unpolares Ende haben.

Diese Moleküle können sich sowohl mit z.B. Wasser (das polar ist) als auch mit Fett (das unpolar ist) mischen.

Wenn du eine Seifenblase bläst, drückst du Luft (oder ein anderes Gas) ins Wasser. Das Wasser wird zu den Seiten herausgedrückt, hält aber dank seiner Oberflächenspannung trotzdem zusammen. Die Blase, die sich bildet, wird kugelförmig, weil diese geometrische Form die kleinste Oberfläche hat und somit am wenigsten an den Wassermolekülen zieht.

Eine Wasserblase würde bald platzen, wenn das Wasser in die Luft verdunstet. Durch das Blasen einer Mischung aus Wasser und Spülmittel kann dies jedoch behoben werden. In einer solchen Blase ist die Wasserschicht auf beiden Seiten von einer Schicht Spülmittel umgeben. Die Waschmittelmoleküle tauchen ihren Polargeist ins Wasser und ihren unpolaren Geist in die Luft. Die Waschmittelschichten verhindern die Verdunstung von Wasser und die Seifenblase hält länger.

Irgendwann wird die Blase aber platzen, weil das Wasser sowieso verdunstet ist. Die Blase platzt auch dann, wenn sie auf etwas Scharfes oder Fett trifft, das die Spülmittelschicht zerstört.

Das Geheimnis für besonders haltbare Seifenblasen besteht darin, auch ein wenig Glycerin unterzumischen. Glycerin zieht die Wassermoleküle an, hält Lassen Sie sie stehen und verlangsamen Sie die Verdunstung.

Besonders gut ist es, wenn man die Mischung einen Tag stehen lässt, da das Glycerin dann Zeit hat, sich besonders stark an das Wasser zu binden.

Wenn Natron und Wasser miteinander in Kontakt kommen, findet eine chemische Reaktion statt, bei der Kohlendioxid entsteht. Natron besteht zu etwa 30 % aus Bikarbonat, zu 40 % aus einer beliebigen Säure (z. B. Natriumpyrophosphat) und zu 30 % aus feuchtigkeitsbeständigen Substanzen (z.

B. Maisstärke). Wenn Natron und Wasser vermischt werden, beginnt das Natron mit sich selbst zu reagieren - Natron und die eigene Säure des Backpulvers reagieren zu einem Salz (welches Salz gebildet wird, hängt von der Säure ab) sowie Kohlendioxid.

Gasförmiges Kohlendioxid ist schwerer als Luft und verbleibt daher im Behälter – zumindest, wenn man die Entstehung von Luftzügen in der Nähe vermeidet.

Das Kohlendioxid ist nicht sichtbar, weil es kein Licht absorbiert oder reflektiert, aber es ist da. Sie können demonstrieren, wo sich das Kohlendioxid befindet, indem Sie ein brennendes Streichholz in das Container. Es wird mit dem Kohlendioxid ausgehen, weil es keinen Sauerstoff gibt.

Eine Seifenblase hat eine geringere Dichte als Kohlendioxid und "schwimmt" daher auf ihr. Denn die Anziehungskraft der Erde wirkt sich stärker auf schwerere Substanzen, in diesem Fall Kohlendioxid, aus und zieht sie am nächsten an die Erdoberfläche.

Wenn du es schaffst, eine haltbare Seifenblase zu erzeugen, die länger als eine Minute im Behälter sitzt, wirst du sehen, dass sie sowohl aufquillt als auch nach unten sinkt. Das liegt daran, dass Kohlendioxid in die Seifenblase migriert. Eine Seifenblase ist für kleine Moleküle nicht vollständig abgedichtet, aber sowohl Luft als auch Kohlendioxid können in ihre Wände hinein- und aus ihr heraus wandern.

Sowohl Luft als auch Kohlendioxid "streben" danach, innerhalb der Blase genauso freundlich zu sein wie außerhalb. Die Tatsache, dass Substanzen auf diese Weise nur durch ihre intrinsische kinetische Energie gestreut werden, wird als Diffusion bezeichnet. So wandert Luft aus der Blase in die luftarme Umgebung draußen, und Kohlendioxid gelangt in die kohlenstoffarme Blase. die Umgebung innerhalb der Blase.

Kohlendioxid wandert jedoch schneller hinein als Luft heraus - denn Kohlendioxid gelangt aufgrund seiner Polarität leichter durch die meist polare Wand der Blase. Daher quillt die Blase auf und wird auch schwerer (denken Sie daran, dass Kohlendioxid eine höhere Dichte als Luft hat).

Experiment

Um diese Umfrage in ein Experiment umzuwandeln, können Sie versuchen, eine der folgenden Fragen zu beantworten. Vergessen Sie nicht, das Ergebnis zu erklären. Sie können auch versuchen, die Fragen zu beantworten, indem Sie diskutieren, anstatt zu experimentieren.

• Wie viel Kohlendioxid ergeben 1, 2, 3 usw. Esslöffel Backpulver? Überprüfen Sie den Füllstand des Behälters, indem Sie ein brennendes Streichholz eintauchen - dort, wo es ausgeht, beginnt das Kohlendioxid!
• Wenn man eine große Seifenblase macht, "schwebt" sie dann genauso gut wie eine kleine?
• Was passiert, wenn man sanft in den Behälter bläst, wenn eine Seifenblase da ist?
• Was passiert, wenn Sie eine Seifenblase in einen leeren Behälter geben, und gießt dann das Kohlendioxid über die Blase (ist es möglich, Kohlendioxid wie Wasser von einem Behälter in einen anderen zu gießen)?
• Tauchen Sie einen Stapel Strohhalme in die Seifenblasenlösung und pusten Sie eine Gruppe von Blasen aus.

  Wie verhält sich der Cluster im Kohlendioxid-Behälter?

Variante

Kann man den Rauch wie eine Schicht auf dem Kohlendioxid absetzen lassen? Das ist etwas fummelig, ergibt aber einen coolen Effekt. Gießen Sie ein brennendes Stück Holz hinein, senken Sie es in den Behälter und lassen Sie es im Kohlendioxid austreten. Lassen Sie das Stück Holz räuchern. Lege etwas über den Behälter, während das Holzstück raucht (aber dein Arm muss passen, weil du das Holzstück hältst), da der Rauch sonst leicht aus dem Behälter aufgesaugt wird.

Ein Teil des Rauchs ist schwerer als Luft, aber leichter als Kohlendioxid, so dass er sich als mysteriöser, aber diffuser Nebel im Behälter absetzt. Der Nebel ist am besten zu sehen, wenn er von direktem Licht getroffen wird.