Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Zu den chemischen Highlights gehört zweifelsfrei der Springbrunnenversuch. Ein lösliches Gas wird in einen Rundkolben eingefüllt und über eine Kapillare mit einem Lösemittel in Kontakt gebracht. Augenblicklich löst sich das Gas, es entsteht im Gefäß ein Unterdruck. Der äußere Luftdruck treibt das restliche Lösemittel hinein, es entsteht ein Springbrunnen, über den der Rundkolben aufgefüllt wird.
Beispiele sind Ammoniak/Wasser, Chlorwasserstoff/Wasser sowie Methan/Benzin.

Nun muss dem Schüler erklärt werden, wie das funktioniert. Er muss erst einmal erkennen, dass im Kolben ein Unterdruck herrscht und der äußere Luftdruck auf dem System lastet. Denn der treibt schließlich das restliche Lösemittel ins Gefäß.
Wie soll man das zeigen? Schließlich stellt man an die Qualität des Rundkolbens zu Recht hohe Sicherheitsanforderungen, denn die plötzliche Druckminderung ist so stark, dass eine Implosion möglich ist. Das verhindert man bekanntlich durch sorgfältige Auswahl eines sprungfreien Kolbens.

Bild 1 (Foto: Daggi)

Wir schlagen vor, dass man statt des Rundkolbens in einem zweiten Versuch eine nicht zu starre Getränkeflasche aus Polyethylenterephthalat (PET) nimmt. Die Flasche muss natürlich von innen trocken sein. Man füllt das betreffende Gas hinein und baut die Apparatur wie in Bild 1 gezeigt zusammen. Den Erlenmeyerkolben (1 Liter, Weithalsform) verschließt man mit einem zweifach durchbohrten Stopfen. Durch die zweite Öffnung führt man ein Röhrchen, das zum Anblasen der Reaktion dient. In den Erlenmeyerkolben füllt man Wasser, das mit einem Indikator versetzt ist (z. B. Phenolphthalein bei Ammoniak bzw. Thymolblau mit etwas Natronlauge bei Chlorwasserstoffgas). Man achte dabei darauf, dass sich genügend Wasser in der Vorlage befindet und dass das Saugrohr bis auf den Boden reicht. Zum Anblasen verwendet man einen Gummiball, der auf dem zweiten Röhrchen sitzt. Durch das Anblasen steigt das Wasser in der Kapillare hoch und fließt in die PET-Flasche mit dem Gas. In dem Moment, wo das Wasser Kontakt mit dem Gas bekommt, löst sich dieses fast vollständig darin, und es setzt der Springbrunnen ein. Bei Verwendung einer PET-Flasche beginnt diese augenblicklich zu knistern und zu knacken, bis sie unter dem äußeren Luftdruck fast völlig kollabiert (-> Bild 2).

Bild 2 (Foto: Blume)

Nun kann man auch leicht eine gedankliche Verbindung herstellen zum bekannten Experiment aus der Physik, der als "barometrischer Versuch" bekannt ist. Man erhitzt etwas Wasser in einem Blechgefäß bis zum Kochen und verschließt es dann luftdicht. Beim Abkühlen implodiert das Gefäß, da der Wasserdampf kondensiert und Unterdruck entsteht und somit dem äußeren Luftdruck nichts entgegenzusetzen hat. Das kann man auch mit einer geleerten Getränkedose zeigen (-> Tipp des Monats Juni 2000).

Eberhard Rossa und Rüdiger Blume

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