Versuch: Liesegangsche Ringe

Schülerversuch; 20 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Grundlagen
Silber-Ionen reagieren mit Chromat-Ionen unter Bildung eines schwerlöslichen, rotbraunen Niederschlags von Silberchromat.
Gibt man nun einen großen Tropfen Silbersalzlösung auf die Gelatine-Chromatmischung, so zieht die Flüssigkeit in die Oberfläche ein. Dabei diffundieren auch die Silber-Ionen in die Gelatine. Die Flüssigkeit reißt außerdem Chromat-Ionen mit sich. Ist das Löslichkeitsprodukt erreicht, erfolgt eine Ausfällung von Silberchromat, die Lösung verarmt an Ionen. Dann reichert sich die Lösung, die ja nachfließt, erneut mit Ionen an, bis eine weitere Fällung erfolgt (usw.). Es bilden sich periodische Strukturen aus: Liesegangsche Ringe.
Diese Vorgänge dienen als Modell für die Ausfällung von Kieselgel im Meeressediment.
Beachte: Für den folgenden Versuch benötigen wir je nach Versuchsanordnung zwei verschieden konzentrierte Gelatinelösungen.

Geräte
Becherglas (100 ml), Glasstab, Wasserbad (70 °C), Reagenzgläser, Lupe, Petrischale.

Chemikalien
Kaliumdichromatlösung (w = 0,2 %; Xn), Silbernitratlösung (w = 10 %; Xi), Gelatine.

Durchführung
Bitte deinen Lehrer, dir eine wässrige Lösung von Kaliumdichromat (w = 0,2 %; Xn) zu geben.
A) Reagenzglasversuch
Löse in der Dichromatlösung Gelatine (w = 20 %). Dazu musst du etwas erwärmen. Fülle etwa 10 ml der noch warmen Lösung in ein Reagenzglas und lasse die Mischung gut abkühlen. (Da das länger dauern kann, solltest du den Ansatz über Nacht stehen lassen.)
Schichte über die Gelatine das gleiche Volumen an Silbernitratlösung und stelle den Ansatz ohne ihn zu schütteln in einen dunklen Schrank (Silbersalze sind bekanntlich lichtempfindlich!). Betrachte das Reagenzglas am nächsten Tag und an weiteren Tagen. Die Lupe ist dabei hilfreich.
B) Versuch in der Petrischale
Löse in der Dichromatlösung Gelatine (w = 15 %). Dazu musst du etwas erwärmen. Fülle die Lösung in eine Petrischale, bis der Boden gerade bedeckt ist. Die Schichtdicke sollte maximal nur 1 mm betragen. Lasse die Mischung gut abkühlen. (Da das länger dauern kann, solltest du den Ansatz über Nacht stehen lassen.)
Gib in die Petrischale einen großen Tropfen Silbernitratlösung in die Mitte der Gelatineschicht. Stelle die Petrischale vorsichtig, ohne dass der Tropfen verlaufen kann, in einen Exsikkator, den du in einem dunklen Raum aufbewahren musst. Die Ringe bilden sich besonders gut aus, wenn du in Abständen von etwa einer Stunde nach Bedarf weitere Lösung zutropfst. Betrachte die Probe am nächsten Tag und an weiteren Tagen. Gib immer wieder Silbernitratlösung zu. Schaue die Schale auch von unten her an.

Ergebnis
Man erkennt im Reagenzglas Fällungsschichten; in der Petrischale beobachtest du Fällungsringe.
(Bilder der Versuchsergebnisse werden im Tipp des Monats März 1998 gezeigt.)

Hinweis
Zu den Liesegangschen Ringen gibt es noch weitere Rezepte. Diese funktionieren aber nicht so gut.

Hintergründe zum Experiment


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Letzte Überarbeitung: 23. Januar 2012, Dagmar Wiechoczek