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Einige der interessantesten und visuell aufregendsten Experimente auf der Wissenschaftsmesse sind solche mit einer großen Auswahl an bewegten Farben. Farbwechsel-Flüssigkeitsexperimente eignen sich besonders für jüngere Schüler, da die für die Projekte benötigten Chemikalien und Vorräte leicht zugänglich und größtenteils relativ sicher sind. Einige Ideen beinhalten das Experimentieren mit Lebensmittelfarben und Wasser, Magnesia- und Essigmilch sowie den zusammengesetzten Farbwechseleffekten verschiedener anderer Substanzen.
Lebensmittelfarbe und Wasser
••• Taylor Hinton / iStock / Getty ImagesIn diesem Experiment sollen die Schüler über Oberflächenspannung und Brownsche Bewegung unterrichtet werden, die die Auswirkungen der Dichte auf die Bewegung betreffen. Laut AtoZTeacherStuff.com benötigen Sie zur Durchführung dieses Experiments eine Schüssel Wasser, einen Löffel und etwas Lebensmittelfarbe. Nachdem Sie das Wasser leicht umgerührt haben, fügen Sie einen Tropfen Lebensmittelfarbe hinzu und beobachten Sie. Es ist zwar zu erwarten, dass sich der Farbstoff schnell im Wasser verteilt und auflöst, aber das Gegenteil ist der Fall. Es kann eine Weile dauern, bis der Farbstoff die Wasseroberfläche durchdringt, was durch Oberflächenspannung, eine netzartige Verbindung von Oberflächenwassermolekülen, verursacht wird. Da die Moleküle zum Färben von Lebensmitteln dichter sind als Wassermoleküle, dauert es eine Weile, bis sich die „schwächeren“ Wassermoleküle um die „stärkeren“ Moleküle zum Färben von Lebensmitteln verschieben und sie effektiv dispergieren.
Magnesia und Essig
Magnesia-Milch ist eine weiße Lösung, die aus in Wasser suspendiertem Magnesiumcarbonat besteht. Es wird sowohl als Antazida als auch als Abführmittel verwendet. Laut SteveSpanglerScience.com müssen Sie für dieses Experiment 100 Milliliter (ml) Magnesiamilch in ein 500-ml-Becherglas gießen und dann Wasser hinzufügen, bis das Becherglas etwa zur Hälfte gefüllt ist. Anschließend müssen Sie 10 ml Universalindikator hinzufügen - eine Chemikalie, die üblicherweise in Pool-Kits zur Überprüfung des pH-Werts verwendet wird - und umrühren. Da die Magnesiamilch eine alkalische Verbindung ist, sollten Sie bemerken, dass die Lösung einen bläulichen Anflug annimmt. Wenn Sie dann jedoch 10 bis 20 ml Essig in die Lösung geben (unter Rühren), werden Sie etwas Bemerkenswertes bemerken: Die bläuliche Lösung wird schnell rot. Dies wird dadurch verursacht, dass der Essig das alkalische Magnesiumcarbonat neutralisiert, wodurch der Säuregehalt der Lösung drastisch erhöht wird.
Mehrere Chemikalien und Farbänderungen
Im Gegensatz zu dem oben erwähnten Experiment geht dieses Experiment über das einfache Ändern einer Lösung von alkalisch zu sauer hinaus. Stattdessen wird versucht, die genaue Menge spezifischer Chemikalien zu bestimmen, die erforderlich sind, um diese Änderungen zu verursachen. Nach Angaben von HomeTrainingTools.com sollten Sie zunächst einen Kolben oder ein Becherglas mit 25 Tropfen Universalindikator und etwa 200 ml Wasser füllen. Geben Sie dann einen Tropfen Essig in ein zweites Becherglas, einen Tropfen Ammoniak in ein drittes Becherglas und schließlich 100 ml Essig in ein viertes Becherglas. Sie müssen dann den Inhalt jedes Bechers nacheinander in den nächsten füllen und die erzeugten Farben beobachten (also den ersten in den zweiten, den zweiten in den dritten und so weiter). Während der Essig die Lösung anfänglich rot färbt, sollte der alkalische Ammoniak sie neutralisieren und die Lösung in blau ändern. Wenn sich genug Essig im fertigen Becher befindet, sollte die Lösung wieder rot werden. Sie müssen mit den Mengen experimentieren, um die genauen Mengen zu bestimmen, die für jede Änderung erforderlich sind.