Chemischer Garten

Chemischer Garten
Prinzip:
Der Vorgang des "Pflanzenwachstums" mit einem MnCl 2 -Kristall in Wasserglas
(Na 2 SiO 3 -Lösung):
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Der Manganchloridkristall (gut wasserlöslich) beginnt sich aufzulösen:
Mn2+ (aq)
MnCl 2 (s)
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+ 2 Cl– (aq)
Die gelösten Mn2+-Ionen bilden mit den Silikat-Ionen im Wasserglas sofort ein
schwer lösliches Salz:
Mn2+ (aq) +
-
SiO 3 2–(aq)
MnSiO 3 (s)
Das MnSiO 3 umgibt den Kristall in Form eines kleinen Häutchens. Diese
Membran ist semipermeabel. Deshalb diffundiert Wasser in den Zwischenraum
zwischen Kristall und Membran und löst dort ein wenig MnCl 2 .
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Da diese Metallsalzlösung das Bestreben hat, sich zu verdünnen, zieht sie weiter
Wasser zu sich hinein. Dadurch steigt der osmotische Druck und die Membran
platzt schliesslich.
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Die ausfliessende Salzlösung bildet an der Berührungsstelle mit dem Wasserglas
sofort eine neue Haut, die das Loch verschliesst. Entsprechend dem Ausmass
der Eruption der Metallsalzlösung ist das Gebilde gewachsen.
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Die Salzkonzentration innerhalb des Häutchens ist auf Grund der Schwerkraft am
höchsten Punkt der Hülle am niedrigsten. Die hier entstehende Membran ist
daher sehr dünn und platzt bevorzugt. Deshalb wachsen die Pflanzen nach oben.
Material:
Tablettenglas, Pinzette
Chemikalien: Kristalle von Kupfer(II)-sulfat
Magnesiumchlorid
Nickel(II)-nitrat
Aluminiumsulfat
Kobalt(II)nitrat
Bleinitrat und andereErdalkali- und
Eisen(II)-sulfat
andere Schwermetallsalze
Eisen(III)-chlorid
Natronwasserglas (Na 2 SiO 3 )
Mangan(II)-chlorid
dest. Wasser
Calciumnitrat
Man mischt gewöhnliches Natronwasserglas mit der doppelten Menge dest. Wasser
und füllt 500 ml davon in eine verschliessbare Flasche.
Durchführung:
In das mit Wasserglaslösung gefüllte Tablettenglas gibt man
einige Kristalle der oben angegebenen Salze, so dass der
Boden gleichmässig mit den Kristallen bedeckt ist.
Hinweis:
Eisen(III)-chlorid-Kristalle bilden dicke, braune, oft verzweigte
und eingeschnürte Äste, die sehr rasch wachsen und innerhalb
von wenigen Minuten die restlichen Kristalle überwuchern
können. Sehr schnell ist auch das Wachstum von Mangan(II)chlorid-Kristallen, die weisse, eiszapfenähnliche Gebilde
hervorbringen.
Stieger, Gymnasium Solothurn

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