März 2012 – Seite 3 – Blog von Andreas Blümel und dem Forscherquartett

Wie kann man Brausepulver selbst herstellen?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

20-40g Zucker
20g Zitronensäure
10g Natron
1 Löffel
1 Glas
Aroma + Wasser

Versuch 1
Probiere alle Zutaten (1-3) indem Du etwas davon auf einen Löffel gibst und das Pulver mit Deinem angefeuchteten Finger berührst. Etwas von dem Pulver bleibt an Deinem Finger haften. Jetzt kannst Du den Finger ablecken. Bitte nur kleine Mengen probieren !

Was passiert/Erklärung
Zucker schmeckt süß, Zitronensäure schmeckt sauer und Natron schmeckt seifig.

Versuch 2
Mische nun alle Zutaten zusammen und gib davon einen Teelöffel in ein (leeres) Glas. Wenn Du das Gemisch mit Wasser übergießt und umrührst, dann hast Du brausenden, erfrischenden Sprudel selbst hergestellt. Du kannst auch Waldmeister-Aromapulver, grüne Lebensmittelfarbe und Wasser dazu geben und schon hast Du erfrischende Waldmeister-Brause hergestellt.
Selbstverständlich kannst Du das Brausepulver auch ohne Wasser probieren. Du solltest jedoch nicht zu viel davon essen, da Du sonst Bauchschmerzen bekommst.

Erklärung
Die Reaktion findet erst statt, wenn du Wasser auf die Mischung gibst. Durch das Wasser findet eine (chemische) Reaktion zwischen der Zitronensäure und dem Natron statt und das im Natron gebundene Kohlendioxid-Gas entweicht. Deshalb sprudelt es. Auf der Zunge prickelt es dann, weil das Wasser aus dem Speichel die Reaktion in Gang setzt.

Weiterführende Informationen

Wieso tanzen die Rosinen?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

2 Trinkgläser
Rosinen (geht am besten) oder
trockene Erben, Mais oder Reis
normales Leitungswasser
frisch gesprudeltes Wasser oder Wasser mit viel Kohlensäure

Versuchsdurchführung
Umut-Wieso_tanzen_die_Rosinen Fülle in das erste Trinkglas normales Leitungswasser. Fülle in das zweite Trinkglas frisch gesprudeltes Wasser oder Wasser mit viel Kohlendioxid. Lasse nun in beide Gläser einige Rosinen fallen.

Was passiert?
Im ersten Glas fallen die Rosinen auf den Boden und bleiben dort liegen.

Im zweiten Glas hingegen sinken die Rosinen auf den Boden. Jedoch nach kurzer Zeit steigen sie wieder nach oben, um dann erneut auf den Boden zu sinken. Die Rosinen tanzen im Glas auf und ab.

Erklärung
Die Rosinen sind schwerer als Wasser und sinken daher zu Boden.
Im zweiten Glas ist jedoch Kohlendioxid gelöst, das, wenn man das Glas nicht luftdicht abdeckt, ständig aus dem Wasser entweicht. Das Kohlendioxid ist leichter als Wasser und steigt an die Wasseroberfläche. Es sammelt sich an den Rosinen. Dadurch werden die Rosinen leichter und sie steigen (wie bei einem mit Helium gefüllten Luftballon) nach oben an die Wasseroberfläche.

Hier platzen die Kohlendioxid-Blasen und die Rosine sinkt wieder auf den Boden des Glases, da sie wieder schwerer geworden ist. Am Boden des Glases geht das Spiel wieder von vorne los.

Bildnachweis: http://www.skg-forum.de/

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

Warum schwimmt Eis?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

Margarine-Dose
Filmdose oder Überraschungsei
Wasser
Gefrierschrank

Versuchsdurchführung
Nimm eine Plastik-Dose und fülle diese bis oben hin mit Wasser. Danach stellst Du die Dose OFFEN für einen Tag in den Gefrierschrank.

Am nächsten Tag nimmst Du die Dose aus dem Gefrierschrank heraus
(ACHTUNG: Handschuhe verwenden; kalt !).

Was ist passiert?
Das Wasser ist aus der Dose oben herausgekommen und dann gefroren. Solltest Du einen Deckel auf die Dose gemacht haben oder das Überraschungsei mit Wasser gefüllt haben, so ist der Deckel abgesprungen oder hat sich zu mindestens abgehoben.

Erklärung
Stell Dir vor, Du wärst ein Wassermolekül und wärst, statt in der Dose, in einem großen Raum. Die anderen Wassermoleküle (Kinder) stehen direkt neben Dir. Es sind so viele Kinder im Raum, bis dieser “voll” ist. Jetzt wird das Wasser abgekühlt. Ihr rückt alle ein bisschen näher zusammen. Bei 4°C wird es Euch jedoch zu eng. Deshalb beschließt Ihr Euch jeweils zu 6 Kindern (nach und nach) an den ausgestreckten Händen zu halten. Bei ca. 0°C halten sich dann alle Kinder an den ausgestreckten Händen fest.

Hoffentlich hat jemand die Tür offen gelassen :-).
Es wird dann nämlich ganz schön eng im Raum.

Obiges Phänomen ist übrigens der Grund dafür, dass Eis auf dem Wasser schwimmt und im Winter in Teichen die Fische nicht erfrieren. Eis (von 0°C) schwimmt auf dem Wasser. Das 4°C kalte Wasser ist jedoch am Grund des Teichs, weil es die größte Dichte hat.

Dass das Eis schwimmt, kannst Du selbst ausprobieren. Nimm einfach eine Schüssel und werfe einen Eiswürfel hinein. Er schaut aus dem Wasser heraus und geht nicht unter.

Weiterführende Informationen

Was passiert, wenn man im Winter Salz streut?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

Glas
Wasser
Eis
Salz
Thermometer

Versuchsdurchführung
Nimm ein Glas und fülle es zu 1/3 mit Wasser. Gebe die gleiche Menge Eis hinzu und rühre kräftig um. Jetzt messe mit dem Thermometer die Temperatur und markiere diese auf dem Thermometer mit einem Strich oder einem Stück Klebeband. Die Temperatur sollte bei 0°C liegen. Gebe jetzt etwas Salz (mehrere Teelöffel) hinzu, rühre wieder kräftig um und messe erneut die Temperatur.

Was passiert?
Das Wasser / Eis / Salz – Gemisch ist wesentlich kälter als 0°C (~ -10°C). Stellst Du das Glas in eine Wasserpfütze, dann friert das Wasser am Glas an. Du kannst auch ein Teelicht mit Eis/Salzwasser füllen und auf ein Küchentuch stellen. Das Teelicht friert am Küchentuch fest.

Erklärung
Salzwasser friert erst bei viel tieferen Temperaturen als reines Wasser. Daher löst Salz das Eis auf. Dafür wird jedoch Wärme benötigt, die der Mischung entzogen wird. Dadurch kühlt die Flüssigkeit ab. Stell Dir wieder vor, Du wärst ein Wassermolekül, welches gefroren ist. Zu jeweils 6 Kindern würdet Ihr Euch an den Händen fassen. Jetzt würde jemand mit Salz kommen (um es leckerer zu machen in Form einer Tüte Gummibären). Während Ihr die Gummibärchen esst, könnt Ihr Euch nicht an den Händen fassen. Deshalb wird das Eis wieder flüssig. Das hält solange an, bis Ihr satt seid. Erst dann würdet Ihr Euch wieder an den Händen fassen und damit fest werden.

Zum einen kann man sich diesen Umstand im Winter zu Nutze machen, da durch das Salzstreuen nicht so schnell Glatteis entsteht. Zum anderen kann man dadurch im Sommer wunderbar Speiseeis selbst machen. Nehmt einfach statt dem Glas eine Schüssel und füllt diese mit der Eis / Wasser / Salz – Mischung. Dann stellt in die Schüssel eine zweite kleinere Schüssel in die Ihr z.B. Joghurt gebt. Jetzt einige Zeit umrühren. Fertig ist das Eis.

Weiterführende Informationen

Was sprudelt denn da in der Wasserflasche?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

eine noch nicht geöffnete Plastik-Sprudelflasche oder frisch hergestellter Sprudel (Sodastream), der in eine dünn wandige Plastik-Flasche umgefüllt worden ist.

Versuchsdurchführung
Nimm eine ungeöffnete Sprudelflasche und versuche sie zusammen zudrücken; einmal dort, wo Luft ist und dann da, wo der Sprudel ist. Jetzt öffne die Sprudelflasche und schau dabei genau hin und höre genau zu. Schließe die Sprudelflasche wieder und versuche sie noch einmal zusammen zudrücken; wieder dort, wo Luft ist und dort, wo sich der Sprudel befindet.

Was passiert?
Die ungeöffnete Flasche kann nur da, wo die Luft ist, ein bisschen zusammen gedrückt werden. Die geöffnete und wieder geschlossene Flasche kann nicht nur da, wo sich Luft befindet, sondern auch wo sich das Wasser befindet zusammengedrückt werden. “Die Flasche ist weich geworden”.

Erklärung
In der Sprudelflasche befindet sich neben Wasser auch noch Kohlendioxid, welches häufig unter Druck in das Wasser gepresst wurde. Im Wasser löst sich zwar etwas Kohlendioxid, aber der Überschuss an Kohlendioxid möchte eigentlich nicht im Wasser bleiben. Deshalb entweicht wieder etwas Kohlendioxid aus dem Wasser und geht in den Luftraum über dem Wasser über. Dadurch steigt der Druck in der Flasche. Die Flasche kann nur da noch ein bisschen zusammen gedrückt werden, wo sich Luft befindet, weil Luft sich leichter als Wasser zusammendrücken lässt. Außerdem hast Du beobachtet, dass beim Öffnen der Flasche kleine Gasblasen im Sprudel aufgestiegen sind. Das ist das Kohlendioxid, welches, nun da die Flasche nicht mehr unter Druck steht, aus dem Wasser austritt. Ferner konntest Du es zischen hören. Das war das Kohlendioxid, welches sich im Luftraum oberhalb des Wassers befand und beim Öffnen aus der Flasche entwich.

Weiterführende Informationen

Wie funktioniert ein Thermometer?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

Flasche
Deckel
Strohhalm
eiskaltes, normales und heißes Wasser

Versuchsdurchführung
Wie funktioniert ein Thermometer Nimm eine Flasche mit Deckel und bohre in den Deckel ein Loch und klebe in das Loch einen Strohhalm, so dass der Strohhalm dicht mit dem Deckel verbunden ist. Jetzt fülle etwas Wasser in die Flasche und verschließe sie. Puste etwas Luft in den Strohhalm, so dass das Wasser im Strohhalm (oberhalb des Deckels) steht. Nimm einen Filzstift und markiere die Stelle, auf der die Wassersäule steht. Tauche die Flasche nun in Leitungswasser, warmes oder eiskaltes Wasser und schau, was mit der Wassersäule im Strohhalm passiert.

Was passiert?

Im Leitungswasser passiert nichts mit der Wassersäule.
Im Eiswasser fällt die Wassersäule.
Im heißen Wasser steigt die Wassersäule.

Erklärung
Im Leitungswasser passiert nichts mit der Wassersäule, weil das Leitungswasser und das Wasser in der Flasche die gleiche Temperatur haben. Im heißen Wasser bewegen sich die Wassermoleküle sehr schnell. Schnelles Wasser benötigt aber mehr Platz. Deswegen dehnt es sich aus und die Wassersäule steigt nach oben. Im Eiswasser bewegen sich die Wassermoleküle langsamer. Sie rücken näher zusammen. Es ist mehr Platz vorhanden. Die Wassersäule fällt etwas nach unten.

Weiterführende Informationen