Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie


Tipp des Monats März 2021 (Tipp-Nr. 285)


Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.


Der strenge Winter – Eine Rückschau

Rüdiger Blume

Puh – was war das für ein Wintereinbruch! Innerhalb weniger Tage durchlief Wasser seine sämtlichen Aggregatzustände...

Erst bildeten sich aus dem atmosphärischen Wasserdampf Wolken. Es begann zu regnen, dann wandelte sich der Regen in Schnee um; es fing an zu schneien.

Klick mich an!

Bild 1: Erst Starkregen und dann Schneefall – Unsere Araucarie freut es
(Fotos: Blume)

Man konnte zunächst sehr schöne Schneesternchen sehen.

Klick mich an!

Bild 2: Schneesterne
(Foto: Blume)

(Wie man Schneesterne fotografieren kann, schildern wir hier.)

Es schneite immer stärker, und der Sturm häufte den Schnee zu hohen Verwehungen („Wechten“) an.

Klick mich an!

Bild 3: Der Schneesturm formt Schnee-Wechten – Blick aus unserer Essecke
(Foto: Blume)

Folglich gab es bei uns viel Schnee wegzuräumen...

Klick mich an!

Bild 4: Vor unserem Haus
(Foto: Blume)

Während einer langen nächtlichen Frostperiode mit tagsüber wärmendem Sonnenschein bildeten sich lange Eiszapfen an den Dachrinnen.

Klick mich an!

Bild 5: Eiszapfen
(Foto: Blume)

Schließlich wird es immer wärmer – der Schnee taut (wenn auch langsam) und die Eiszapfen tropfen. Ich stehe am Fenster und schaue den fallenden Tropfen zu: Diese sind doch ein schönes Signal für „Der Frühling kommt“. Schnell ein paar Fotos machen!

Klick mich an!

Bild 6: Aus Eis wird wieder Wasser: Tauende Eiszapfen
(Fotos: Blume)

Beim Betrachten der Fotos fällt auf, dass die fallenden Wassertropfen kugelrund sind. Die Erklärung ist für einen Chemiker einfach: Starke Kräfte wirken auf die Wassermoleküle ein. Man spricht von Wasserstoffbrücken-Bindungen. Letztlich stehen dahinter elektrische Kräfte, denn Wassermoleküle sind ausgeprägte Dipole. Die Kräfte sorgen dafür, dass die Moleküle zusammengehalten werden. Das heißt, dass die starken Kräfte zunächst einmal nach innen wirken. Aber die Kräfte wirken auch parallel zur Wasseroberfläche. Man spricht von Oberflächenspannung. Die sorgt dafür, dass die Oberflächengröße eines Körpers bei gegebenem Volumen ein Minimum anstrebt. Das ist nur bei völliger Symmetrie des Körpers der Fall. Es formen sich deshalb beim freien Fall ideale Kugeln – denn die Kugel ist bei gegebenem Volumen der Körper mit kleinster Oberfläche. (Naja – so ganz ideal kugelig sind die im irdischen Schwerefeld unter Gravitationseinwirkung fallenden Tropfen nicht geformt. Hinzu kommt der Luftwiderstand, so dass wie in unserem Fall nur kleine Tropfen kugelig wirken. Die Bildung idealer Flüssigkeitskugeln ist nur im wirklich schwerelosen Zustand wie etwa im Weltraum der Fall.)

Ähnliche Tröpfchen sieht man auch in Kaffeewerbungen, wenn ein Tropfen in eine Tasse mit Kaffee fällt und wieder hochspringt. Ihr könnt außerdem selber Tropfen-Fotos schießen – zum Beispiel an einem tropfenden Wasserhahn.

Wenn wir schon bei chemischen Winter-Themen sind: Da gab es auch das Problem mit dem Eisregen und dem damit verbundenen Glatteis. Wie und warum man das mit Salz bekämpft, beschreiben wir hier. In dieser Webseite gibt es auch Versuche, geeignet für das „Homeschooling“.

Übrigens: Wo vorher die hohen Schnee-Wechten lagen, sind die ersten Winterlinge zu sehen, an denen Schwebefliegen und Hummeln naschen. Der Frühling ist hoffentlich nah!

Klick mich an!

Bild 7: Frühlingsboten
(Foto: Blume)


Weitere Tipps des Monats


Diese Seite ist Teil eines großen Webseitenangebots mit weiteren Texten und Experimentiervorschriften auf Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie.
Letzte Überarbeitung: 2. März 2021, Fritz Meiners