Die chemische Ampel 1 - drei Farben nebeneinander
Moderator: Moderatoren
- mgritsch
- Illumina-Admin
- Beiträge: 4386
- Registriert: Montag 8. Mai 2017, 10:26
- Wohnort: in den Misanthropen
Doch, da bin ich nur durch kurzes Nachdenken drauf gekommen, und ohne Aussalzen kann das ganze gar nicht gehen da sich sonst MeOH und Wasser vermischen...
Was mir eher komisch vorkommt ist dass sich in einer gesättigten Carbonatlösung noch Cu lösen lässt und nicht quantitativ fällt...
Im Ergebnis jedenfalls sehr hübsch!
Was mir eher komisch vorkommt ist dass sich in einer gesättigten Carbonatlösung noch Cu lösen lässt und nicht quantitativ fällt...
Im Ergebnis jedenfalls sehr hübsch!
Unter Aussalzen verstand ich das Vorgehen, Wasser und MeOH erstmal zu mischen und dann durch Kaliumcarbonat das MeOH abzuscheiden. Dass die gesättigte Kaliumcarbonatlösung nötig ist, damit sich beide Flüssigkeiten nicht mischen, war mir natürlich auch klar.
Kupfer kann bei sehr hohen Kaliumcarbonat-Konzentrationen offenbar Komplexe bilden: "Komplexes Kaliumkupfer(II)-carbonat ist in Lsg. nur in Gegenwart von viel Kaliumcarbonat stabil." (Quelle)
Kupfer kann bei sehr hohen Kaliumcarbonat-Konzentrationen offenbar Komplexe bilden: "Komplexes Kaliumkupfer(II)-carbonat ist in Lsg. nur in Gegenwart von viel Kaliumcarbonat stabil." (Quelle)
Das war auch meine spontane Idee. Ausserdem musste ja irgendwie auch ein alkalisches Milieu herrschen damit eine gelbe Farbe auftritt. Das wäre in reinem Methanol kaum gegangen, wie Pok ja dann auch experimentell gezeigt hat.gritsch hat geschrieben:Ich schätze das Aussalzen führt nicht zu reinem MeOH sondern zu einer wässrigen Lösung mit entsprechend höherer Dichte
Ob's da noch mehr Versuche aus der Frühzeit des Forums gibt, die noch nicht aufegklärt sind?
Danke für den Hinweis! Da beide Versuche offenbar unter dem gleichen Namen kursieren, habe ich die Titel erweitert, die Bezichnung "chemische Ampel" aber gelassen, damit sie leichter zu finden sind.Pok hat geschrieben:Es gibts noch einen anderen Artikel mit identischem Namen. Den Titel eines Artikels sollte man besser ändern.
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher." (A. Einstein 1871 - 1955)
"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)
"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)
"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)
"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)
-
- Illumina-Mitglied
- Beiträge: 156
- Registriert: Samstag 23. Juni 2018, 11:13
- Wohnort: Süddeutschland
Eine interessantes DetailPok hat geschrieben:Die "Beule" bei der roten Phase kommt durch die größere Grenzflächenspannung zwischen beiden Flüssigkeiten zustande (im Vgl. zur unteren Phasengrenze).
Ist zwar lang her, dass ich mich damit mal beschäftigt habe, aber eine Grenzflächenspannung sollte doch immer versuchen, die Phasengrenze zu verkleinern? D.h. wenn die Phasengrenze wie hier größer ist, sollte die Grenzflächenspannung eher kleiner sein. Aber auch das scheint mir noch nicht als Erklärung zu reichen: Eine kleine Grenzflächenspannung würde zwar die Ausbuchtung nach unten für eine geringe Energie erlauben, aber würde für die Ausbuchtung allein nicht reichen. Es braucht noch eine Kraft, die die Ausbuchtung fördert - d.h. bevorzugt am Rand nach oben wirkt. Ich tippe auf die gute Benetzung / kleine Grenzflächenenergie der mittleren Phase und Glas: Das könnte eine Art verstärkter Kapillareffekt sein, bei dem die Gegenkraft - die Gravitation - wesentlich weniger wirksam ist, weil drüber nicht Luft sondern der Aromat mit nur leicht unterschiedlicher Dichte und schlechter Benetzung von Glas ist. In Luft am Rand hochzusteigen, würde der mittleren Phase viel Energie kosten. Im Aromaten hochzusteigen, durch den Auftrieb wesentlich weniger.
Was meint ihr?
Korrekt, es ist nicht die Grenzflächenspannung zwischen den zwei Phasen alleine entscheidend, sondern eher die Differenz zwischen den Grenzflächenspannungen von Phase1 zu Glas und Phase2 zu Glas. Wenn man Quecksilber und Wasser als zwei Phasen hat, dann ist der Meniskus des Quecksilbers aus diesem Grunde sogar genau anders herum, da Wasser die Glaswand viel stärker benetzen kann. Der Meniskus kann also ohne Weiteres invertiert werden, ohne dass die Oberflächenspannung zwischen den zwei Phasen dazu negativ werden müsste. Es ist eigentlich bloßer Zufall, dass die polareren Phasen mit der höheren Affinitiät zur Glasoberfläche auch meistens die dichteren Phasen sind. Bei Quecksilber, halogenierten Kohlenwasserstoffen, flüssigen Polyaromaten und einigen anderen apolaren Schwerphasen ohne hohe Affinität zur Glasoberfläche sehen wir deswegen den "inversen" Meniskus.
-
- Illumina-Mitglied
- Beiträge: 581
- Registriert: Sonntag 5. Januar 2014, 23:05
Wie misst man eigentlich Oberflächenspannungen und was ist eine "starke" und was eine "schwache" Oberflächenspannung (ich meine Größenodrnungsmäßig)? Und was sind die molekularen Einflussfaktoren, die die Oberflächenspannung bedingen? Weichen die von Methanol und Toluol wirklich so voneinander ab?
Ich hätte vermutet, daß Toluol eine geringere Oberflächenspannung hat als Methanol, da es weniger polar ist, was die vdW-Kräfte zwischen den Molekülen schwächt.
Zur Frage des Meniskus: Ich stelle mir die Grenzfläche wie ein ausgespanntes Tuch vor, auf das man eine Flüssigkeit gießt. Eigentlich müsste bei stärkerer Tuchspannung (= Oberflächenspannung) der Meniskus glatter sein. Wenn die Spannung weniger stark ist, hängt das Tuch in der Mitte durch.
Aber der entscheidende Effekt ist wahrscheinlich - wie schon in der Diskussion herausgearbeitet wurde - die WW mit der Glaswand, d.h. die Fähigkeit, das Glas zu benetzen, was auch bei polaren Substanzen stärker der Fall ist, als bei unpolaren. Die Grenzfläche zwischen dem Methanol(-Wasser-Gemisch) und der Kaliumcarbonatlösung ist ja ganz glatt. Dito eine Grenze zwischen Ether und Wasser.
Ich hätte vermutet, daß Toluol eine geringere Oberflächenspannung hat als Methanol, da es weniger polar ist, was die vdW-Kräfte zwischen den Molekülen schwächt.
Zur Frage des Meniskus: Ich stelle mir die Grenzfläche wie ein ausgespanntes Tuch vor, auf das man eine Flüssigkeit gießt. Eigentlich müsste bei stärkerer Tuchspannung (= Oberflächenspannung) der Meniskus glatter sein. Wenn die Spannung weniger stark ist, hängt das Tuch in der Mitte durch.
Aber der entscheidende Effekt ist wahrscheinlich - wie schon in der Diskussion herausgearbeitet wurde - die WW mit der Glaswand, d.h. die Fähigkeit, das Glas zu benetzen, was auch bei polaren Substanzen stärker der Fall ist, als bei unpolaren. Die Grenzfläche zwischen dem Methanol(-Wasser-Gemisch) und der Kaliumcarbonatlösung ist ja ganz glatt. Dito eine Grenze zwischen Ether und Wasser.
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher." (A. Einstein 1871 - 1955)
"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)
"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)
"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)
"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)
Im einfachsten Fall indem man mit einer Drahtschlinge, die an dem Arm einer Waage befestigt ist eine definierte Oberfläche aus der Flüssigkeit heraus zieht. Zum Herausziehen der Schlinge muss eine Arbeit verrichtet werden, das kann man messen indem man die Drahtschlinge an den Arm einer Waage hängt.Wie misst man eigentlich Oberflächenspannungen und was ist eine "starke" und was eine "schwache" Oberflächenspannung (ich meine Größenodrnungsmäßig)?
Seltsamerweise ist die Einheit der Oberflächenspannung die einer Energie pro Fläche, also ist sie eigentlich gar keine richtige Spannung, denn Spannungen haben die Einheit einer Kraft pro Fläche. Typische Werte sind 70 mJ/m² für Wasser, 20-30 mJ/m² für organische Lösemittel und einige 100 mJ/m² für geschmolzene Metalle.
Die Oberflächenspannung des Wassers ist echt deutlich über der von allen normalen organischen Lösemitteln, also wären sich Methanol und Toluol entgegen meiner Erwartung doch ähnlicher als Wasser vs. Methanol, wenn nicht das "Methanol" in diesem Versuch selber zu einem großen Anteil aus Wasser bestehen würde, denn sonst würde es über dem Toluol schwimmen, bzw. sich mit ihm mischen. Wie die Oberflächenspannung von Salzlösungen ist, kann ich nicht genau sagen, es ist schwer abzuschätzen.
So hätte ich das auch vermutet, aber offensichtlich überschätze ich in meiner Intuition hier den Einfluss der Wasserstoffbrücken maßlos. Die vdW-Kräfte sind beim Toluol als Aromaten übrigens besonders hoch, du meintest sicher Wasserstoffbrücken.Ich hätte vermutet, daß Toluol eine geringere Oberflächenspannung hat als Methanol, da es weniger polar ist, was die vdW-Kräfte zwischen den Molekülen schwächt.
-
- Illumina-Mitglied
- Beiträge: 581
- Registriert: Sonntag 5. Januar 2014, 23:05
J/m² = N/m = Kraft pro Strecke, falls das in diesem Zusammenhang einleuchtender ist. Üblich ist daher mN/m (milliNewton pro Meter, führer auch als dyn/cm).Seltsamerweise ist die Einheit der Oberflächenspannung die einer Energie pro Fläche
Ja, messen über die bereitsgenannte Ringmethode z.B. nach Du Noüy oder auch über die Messung des Tropfenvolumens usw.
PS: Die Forensoftwaren lässt mich die URL nicht "verhyperlinken", daher 1x händisch klicken. Die Klammer macht offensichtlich bei der veralteten Software probleme: https://de.wikipedia.org/wiki/Tensiomet ... nspannung)
Das ist eben das Problem daran, eine Spannung sollte eigentlich die Einheit eines Drucks haben, also Kraft pro Fläche. Das ist sozusagen eine um eine Dimension verminderte Spannung. Irgendwo ergibt das schon ein wenig Sinn, weil wir ja mit der Oberfläche eine zweidimensionale Größe betrachten und bei den normalen Drücken und Spannungen in der Regel dreidimensionale Gebilde. Beim Druck und bei den mechanischen Spannungen haben wir dann Energie pro Volumen (Nm/m³ = N/m²) und hier Energie pro Fläche.Kraft pro Strecke, falls das in diesem Zusammenhang einleuchtender ist.
- Uranylacetat
- Illumina-Mitglied
- Beiträge: 1230
- Registriert: Sonntag 8. August 2010, 23:17
- Wohnort: Berlin-Pankow
Ein schöner Show-Versuch! Ich würde im Titel "nebeneinander" auf "untereinander" ändern, denn das passt original zur elektrischen Ampel in der Reihenfolge...
"Der einfachste Versuch, den man selbst gemacht hat, ist besser als der schönste, den man nur sieht." (Michael Faraday 1791-1867)
Alles ist Chemie, sofern man es nur "probiret". (Johann Wolfgang von Goethe 1749-1832)
„Dosis sola facit venenum.“ (Theophrastus Bombastus von Hohenheim, genannt Paracelsus 1493-1541)
"Wenn man es nur versucht, so geht´s; das heißt mitunter, doch nicht stets." (Wilhelm Busch 1832 -1908)
Alles ist Chemie, sofern man es nur "probiret". (Johann Wolfgang von Goethe 1749-1832)
„Dosis sola facit venenum.“ (Theophrastus Bombastus von Hohenheim, genannt Paracelsus 1493-1541)
"Wenn man es nur versucht, so geht´s; das heißt mitunter, doch nicht stets." (Wilhelm Busch 1832 -1908)