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Wie verändert Seife das Wasser?

Material

  • 1 Glas
  • 1 Schüssel
  • 1 Nähnadel
  • 1 Rasierklinge

 

Durchführung

Die Schüssel bis an den Rand (!) mit Wasser befüllen. Ein Stück Papierserviette, etwas kleiner als das Glas, auf das Wasser legen, darauf vorsichtig den Metallgegenstand. Nach kurzer Zeit saugt sich das Papier mit Wasservoll und sinkt ab. Die Büroklammer bleibt auf der Oberfläche. Einen Spritzer Seife aufs Wasser geben - sofort sinken die Gegenstände ab.

Erklärung

Es scheint, als sei das Wasser von einer dünnen Haut überzogen. Dieser Eindruck einer feinen, tragfähigen Haut entsteht, weil sich die kleinsten Teilchen (Moleküle) des Wassers gegenseitig anziehen und sich nicht (z.B. durch eine Büroklammer) voneinander trennen lassen möchten. Man nennt diese Erscheinung "Oberflächenspannung". Durch sie kann z.B. auch ein Wasserläufer auf dem Wasser laufen.
Seife und Geschirrspülmittel zerstören die Oberflächenspannung des Wassers, denn sie verringern die gegenseitige Anziehungskraft der Wasserteilchen. Die Seifenmoleküle bilden eine Art Kugel um jeweils einige Wassermoleküle und schirmen sie so von den anderen Wassermolekülen ab.

 

Methodische Hinweise

  • Damit der Versuch funktioniert, müssen die Gegenstände vollkommen frei von Spülmittelrückständen sein: das heißt, vorher gründlich mit Leitungswasser abspülen, wichtig auch bei Geschirr aus der Spülmaschine.
  • Einleitung/Motivation: Kinder sollen schätzen, wie viele Büroklammern in ein Glas voller Wasser gegeben werden können, bevor es überläuft (funktioniert auch gut mit Münzen!). Überleitung: Kann Wasser diese Gegenstände aus Metall vielleicht auch tragen?
  • Als Ausklang zum Thema Wasser eignet sich z.B. eine "Wassertropfenmeditation": Kinder erleben Wasser dabei als kostbares Gut und spüren dem Kreislauf des Wassers nach.
  • Büroklammern
  • 1 Papierserviette
  • Seife oder Geschirrspülmittel

Ergänzungsversuche "Wasserhaut"

Ein weiterer Versuch zeigt, wie sich die Oberflächenhaut durch Spülmitteleinsatz zusammenzieht: Vorsichtig Streichhölzer so aufs Wasser legen, dass sie ein Dreieck bilden. Dann in die Mitte des Dreiecks ein wenig Spülmittel tropfen. Die Streichhölzer schießen nach außen weg. Vergleichbar mit einem platzenden Luftballon reißt das Oberflächenhäutchen und setzt die Streichhölzer in Bewegung. Man kann auch einen Faden an beiden Enden zusammenbinden und in die Mitte ein wenig Spülmittel tropfen: Der Faden, der vorher locker geschlängelt auf dem Wasser schwimmt, spannt sich sofort zu einem Kreis.
Damit die Kinder den veränderten Zusammenhalt der Wassermoleküle am eigenen Körper erleben können, bietet sich eine Übung im Turnsaal an: Die Kinder spielen Wassermoleküle und reichen sich in einer gegenüberstehenden Zweierreihe die Hände, um gemeinsam ein darauf liegendes Streichholz (= Kind, das auf den Händen liegt) zu halten (Matratze darunterlegen!). Anschließend dürfen die Kinder ihre Hände in Seifenwasser tauchen und das Gleiche noch einmal versuchen. Das "Streichholz-Kind" kann nicht mehr gehalten werden (fällt auf die Matratze), weil die seifigen Hände auseinanderrutschen, der Zusammenhalt der Wassermoleküle ist gestört.


Literatur:
Köthe Rainer, 2001: 175 Experimente aus Physik, Chemie und Biologie. Tessloff Verlag, Nürnberg. Krekeler Hermann, Rieper-Bastian
Marlies, 2000/2007: Spannende Experimente: Naturwissenschaft spielerisch erleben. Ravensburger Buchverlag, Ravensburg.