• Was ihr dazu braucht: Bügelperlen, Wasserperlen, Trinkgläser, Wasser, Teelöffel, Speisesalz, Schere, Kunststofffolie (zum Beispiel Prospekthülle)
• Schwierigkeitsgrad: etwas Geschicklichkeit ist gefordert, ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren
• Zeitaufwand: ca. 45 Minuten

Schwimmen schweben oder sinken das Videoexperiment

Experimentierreihe zur Dichte - So wird's gemacht

Legt euch Bügelperlen und bereits aufgequollenen Wasserperlen (Aquabeads, Aqualinos) bereit. Füllt Wasser in ein Glas und gebt jeweils einige aufgequollen Wasserperlen und Bügelperlen hinein. Schwimmen sie oder gehen sie unter? Schaut genau hin was passiert.

Jetzt füllt mal jeweils ein Glas etwa halb voll mit Bügelperlen und eins mit Wasserperlen.
Füllt das Glas bis oben hin voll mit Wasser.
Ein zweites gleich großes Glas füllt ihr ebenfalls bis oben hin mit Wasser. Deckt dieses Wasserglas mit einem kleinen Stück Kunststofffolie ab. Ich habe dazu eine kräftige Prospekthülle mit etwas dickerem Kunststoff verwendet. Das geht am besten.
Haltet eine Hand auf die Kunststofffolie und dreht das Glas vorsichtig um.

Mit etwas Geschick sollte das Wasser jetzt im Glas bleiben. Setzt das so verschlossene Wasserglas jeweils auf das Glas mit den Bügelperlen und auf das Glas mit dem Gelperlen. Jetzt könnt ihr vorsichtig den Kunststoffstreifen, der die beiden Gläser trennt wegziehen und beobachten was passiert.

Dreht die beiden verbundenen Leser nun vorsichtig um und beobachtet wieder was geschieht.

In einem weiteren Experiment könnt ihr auch mal das Glas mit den Bügelperlen und das Glas mit den Wasserperlen miteinander verbinden, die Folie wegziehen und das Glas umdrehen.

Versucht auch mal die beiden Gläser mit einem transparenten Klebestreifen zu verbinden. So könnt ihr die Gläser einfacher umdrehen.

Jetzt geht's weiter mit den Wasserperlen. Löst etwa einen Esslöffel Salz in einem Glas mit Wasser auf und gebt die Wasserperlen dazu, wenn sich das Salz aufgelöst hat. Beobachtet genau was passiert. Rührt weiteres Salz in das Wasser und schaut, wie sich die Wasserperlen jetzt verhalten.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Die Wasserperlen sinken langsam im Wasser nach unten. Das bedeutet, dass sie eine höhere Dichte haben als Wasser. Der Unterschied ist nicht sehr groß, denn die Wasserperlen sinken nur langsam.

Anders verhalten sich die Bügelperlen. Sie schwimmen oben auf dem Wasser. Die Dichte des Kunststoffs ist geringer als die Dichte des Wassers. Auch wenn ihr die Luftblasen, die sich einige Bügelperlen eingefangen haben entfernt habt, sind sie immer noch leichter als Wasser und schwimmen oben.

Ihr könnt die zwei vollen Wassergläser miteinander verbinden, weil die Kunststofffolie das Glas luftdicht abdichtet. Das liegt an der Klebekraft des Wassers (Adhäsion) und an dem äußeren Luftdruck, der die Kunststofffolie auf das Glas drückt.

Das könnt ihr auch im Experiment mit dem Trickbecher anschauen.

In den verbundenen Gläsern steigen die Bügelperlen nach oben und die Wasserperlen sinken nach unten.

Wenn ihr das Salz im Wasser aufgelöst habt, erhöht sich die Dichte des Wassers. Dann könnt ihr beobachten, wie die Wasserperlen allmählich beginnen zu schweben.
Wenn ihr noch mehr Salz ins Wasser rührt, steigen die Wasserperlen an die Wasseroberfläche. An der Stelle, wo die Wasserperlen schweben, ist die Dichte der Wasserperlen genauso groß wie die Dichte des Salzwassers.

Beim Auflösen des Salzes könnt ihr noch einige andere Dinge beobachten.
Über dem Salz bilden sich zum Beispiel Schlieren im Wasser. Außerdem wird das Wasser am Anfang trüb durch ganz viele winzige Luftbläschen, die sich beim Lösen des Salzes bilden.

Woran liegt es eigentlich, dass sich die Gelperlen im Wasser drehen?

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht

• Dichte und Dichteunterschiede
• Auftrieb
• Schwimmen, schweben und sinken
• Adhäsion von Wasser
• Luftdruck
• Dichteerhöhung durch Lösen von Salz
• Schlierenbildung durch Lösen von Salz
• gelöste Luft im Wasser wird durch Salz verdrängt

• Was ihr dazu braucht: Gelperlen (Wasserperlen oder Aquabeads), Trinkglas, Wasser
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren.
• Zeitaufwand: 24 Stunden Beobachtungsexperiment. Eigentlicher Aufwand ca. 10 Minuten.

Wasserperlen wachsen Videoexperiment

So wird's gemacht

Für dieses Experiment habe ich die kleinen Wasserperlen besorgt. Die sind etwas stabiler und eignen sich gut zum Experimentieren in Trinkgläsern.

Schaut euch die Gelperlen einmal an. Wie sehen sie aus? Wie fühlen sie sich an?

Nehmt einen Teelöffel Gelperlen und übergießt sie in einem Trinkglas mit Wasser. Füllt das Wasser bis oben hin auf. Was passiert jetzt?
Beobachtet die Gelperlen mal die erste Viertelstunde nachdem ihr das Wasser dazu gegeben habt und dann schaut mal alle paar Stunden wieder hin.

Vielleicht könnt ihr auch ein Zeitraffervideo mit eurer Smartphone-Kamera machen.

Nach einem Tag könnt ihr die Gelperlen wieder untersuchen.

Ist das Glas jetzt bis oben hin voll mit Gelperlen? Wo ist der Wasserstand jetzt? Sind Gelperlen aus dem Glas herausgefallen?

Untersucht die Eigenschaften der aufgequollen Gelperlen. Wie fühlen sie sich an? Lass sie mal aus unterschiedlichen Höhen herunterfallen.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Gelperlen, Wasserperlen oder Aquabeads bestehen aus einem Polymer, das ein Vielfaches seines Gewichts an Wasser aufnehmen kann. Die Polymerkügelchen quellen dabei sehr stark auf. Aus den ca. 2 mm großen Kugeln werden 1-2 cm große Wassermurmeln.

Solche Superabsorberpolymere gibt es zum Beispiel auch in Babywindeln. Sie sollen die gesamte Feuchtigkeit binden, damit die Windel trocken bleibt.

Die Kugeln fühlen sich sehr glitschig an und eignen sich prima für sensorische Spiele.
Nur in den Mund stecken und verschlucken darf man sie nicht.

Sie sehen zwar aus wie Glaskugeln, hüpfen aber wie kleine Gummibälle. Sie sind recht stabil, aber wenn ihr sie zu fest drückt, zerbrechen sie.

Das Aufquellen im Wasser geht sehr schnell, besonders in den 1. Stunde. Nach ca. 24 Stunden haben sie ihre endgültige Größe erreicht. Sie füllen dann das ganze Glas bis oben hin aus. Die Gelperlen ragen dann über den Glasrand hinaus. Vielleicht sind auch einige aus dem Glas herausgefallen. Das Wasser reicht nicht mehr ganz bis zum Glasrand, weil es von den obersten Gelperlen aufgesaugt wurde. Die haben auch nicht ihre vollständige Größe erreicht.

Die farblosen Gelperlen könnt ihr im Wasser fast nicht mehr erkennen. Das haben wir euch schon mal in diesem Experiment mit den "unsichtbaren Wasserperlen" gezeigt.

Gelperlen, die unter Schwarzlicht leuchten, gibt's im Experiment "nachtleuchtende Gelperlen".

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Beispiel für Polymere
• Superabsorber in Babywindeln oder künstlichem Schnee
• Absorption von Wasser

• Was ihr dazu braucht: einen Bogen Geschenkpapier oder eine große Zeitung, Schere, Klebestift oder Klebeband, Filzstift
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich. Der Umgang mit der Schere muss geübt sein.
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren
• Zeitaufwand: ca. 20 Minuten

Möbiusschleife – das Videoexperiment

So wird's gemacht

Schneidet von der Längsseite des Geschenkpapiersbogens einen ca. 5 cm breiten Streifen ab. Verdreht die Enden einmal und klebt sie mit Klebestreifen oder Klebestift zusammen. Wie sieht der Papierring jetzt aus?

Zeichnet mit einem Filzstift einen Strich auf euren Papierring. Am besten geht das, indem ihr den Stift an einer Stelle haltet und das Papier unter dem Stift hindurchzieht.
Was passiert dabei?

Schneidet euren verdrehten Papierring jetzt mit der Schere der Länge nach auf.
Ihr folgt sozusagen mit der Schere dem Filzstift. Was kommt dabei heraus?

Jetzt kommt der zweite Versuch. Nehmt wieder einen 5 cm breiten Papierstreifen aber verdreht ihn jetzt zweimal und klebt die Enden wieder zusammen. Auch diesen doppelt verdrehten Streifen könnt ihr mit der Schere einmal längs aufschneiden.
Was ist das Ergebnis?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wenn ihr den Papierstreifen einmal verdreht und zusammenklebt, habt ihr einen verdrehten Papierstreifen. Erstmal nichts ungewöhnliches.
Wenn ihr einen durchgehenden Strich mit dem Filzstift macht, ist der Strich am Ende aber auf beiden Seiten des Papiers. Seltsam oder?
Schneidet ihr entlang der Linie den Papierring einmal längs auf, bekommt er einen doppelt so großen Ring, der zweimal verdreht ist.

Richtig seltsam wird es, wenn ihr den Streifen zweimal verdreht und den Ring dann der Länge nach teilt. Ihr bekommt zwei Ringe, die aneinanderhängen und beide jeweils einmal verdreht sind. Was ist da denn los?

Euer Geschenkpapier hat zwei Seiten - außen und innen oder links und rechts – egal.
Wenn ihr einen Streifen davon abschneidet und zu einem Ring zusammenklebt (ohne ihn zu verdrehen) bekommt ihr einen Ring mit einer Innen- und einer Außenseite.

Entweder hat der Ring die bunten Seite außen oder die weiße Seite außen. Würdet ihr den Ring längst teilen, hättet ihr einfach zwei gleiche Ringe, die halb so breit sind.

Wenn ihr aber den Papierstreifen einmal verdreht und dann zusammenklebt, erhaltet ihr einen Papierstreifen, der keine Innen- und Außenseite mehr hat. Das ist das Möbiusband oder die Möbiusschleife - benannt nach dem Mathematiker Ferdinand Möbius.

Dass der Ring nur noch eine Seite hat, könnt ihr daran erkennen, dass ihr mit dem Stift eine Linie ziehen könnt und der Strich dann auf beiden Seiten ist, ohne dass ihr den Stift abgesetzt habt.

Wenn ihr das Möbiusband mit der Schere längst teilt, bekommt ihr nicht zwei Bänder, sondern ein doppelt verdrehtes Band.

Richtig verrückt wird es, wenn ihr einen doppelt verdrehten Papierring der Länge nach teilt. Ihr habt gesehen, was dann passiert.

Es ist schon verrückt - die Möbiusschleife ist ein Objekt, das keine Innen- oder Außenseite hat.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Außen und innen - Vorderseite und Rückseite
• Topologie

• Was ihr dazu braucht: einen undurchsichtigen Becher oder ein hohe Tasse, eine Münze, etwas Wasser
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren
• Zeitaufwand: 5 Minuten

Münzentrick - das Videoexperiment

Münzentrick - so wird's gemacht

Ihr braucht eine Tasse oder einen undurchsichtigen Becher. Legt eine Münze in den Becher an den Rand. Jetzt schaut ihr so in den Becher, dass ihr die Münze gerade nicht mehr sehen könnt.

Haltet eure Position und füllt jetzt den Becher langsam mit Wasser. Was beobachtet ihr?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wenn ihr den richtigen Blickwinkel gefunden habt, wird die Münze von der Wand der Tasse verdeckt. Ihr könnt sie dann nicht mehr sehen. Aber je höher das Wasser in den Becher steigt, desto mehr von der Münze wird wieder sichtbar.

Wie kommt das? Das liegt an einer besonderen Eigenschaft von Wasser. Wasser hat nämlich eine höhere optische Dichte als Luft. Sobald das Licht von Luft in Wasser übergeht, wird es nämlich "geknickt". Das nennt man Lichtbrechung.

Den gleichen Effekt könnt ihr euch auch im Experiment Wasser knickt das Licht anschauen. Da sieht man dann sogar, wie ein Laserstrahl geknickt wird.

Durch die Lichtbrechung könnt ihr also praktisch um die Ecke schauen.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Lichtbrechung
• optische Dichte von Luft und Wasser

Was ihr dazu braucht: unreife Samenstände des Löwenzahns, Schaschschlickspieße, Trinkglas oder Vase

• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren.
• Zeitaufwand: 10 Minuten für die Vorbereitung, ca. eine Woche Trocknungszeit

Pusteblumen haltbar machen - das Video

So wird's gemacht

Pflückt euch einige unreife Samenstände des Löwenzahns. Die sehen so ähnlich aus wie die Blütenknospen, nur mit einem weißen, statt mit einem gelben Ende. Darin sind die Schirmchen-Samen schon vorbereitet, aber noch nicht zu einer Kugel entfaltet:

Jetzt wird etwas tricky. Steckt vorsichtig einen Schaschlikstab durch den hohlen Blütenstängel bis in den Blütenboden hinein.

Jetzt müsst ihr die aufgespießten Samenstände nur noch einige Tage in einem Trinkglas oder in einer Vase aufstellen. Beobachtet, was dabei passiert. Im Video ist das im Zeitraffer zu sehen.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Im April beginnt der Löwenzahn zu blühen und das für einige Wochen.
Ist der Löwenzahn in seiner Vollblüte, könnt ihr gleichzeitig Blütenknospen fertige Blüten, unreife Samenstände, reife Samenstände (also die Pusteblume) auf der Wiese entdecken:

Um eine Pusteblume haltbar zu machen, braucht ihr den unreifen Samenstand, der sich noch nicht zu einer Kugel entfaltet hat. Sozusagen die Knospe der "Pusteblume".
Wenn ihr die Pusteblume einige Tage im Zimmer trocknen lasst, falten sich die kleinen Samenschirmchen zu einer Kugel aus. Damit der Stiel beim Trocknen nicht umknickt, habt ihr den Schaschlickspieß eingesteckt.

So bekommst du Pusteblumen, die viel haltbarer sind, als die auf der Wiese. Die Schirmchen lassen sich nicht mehr so leicht wegpusten.
So geht auch das Pusteblume unter Wasser Experiment viel besser.

Kennst du noch andere Blumen, die so ähnliche Samstände wie der Löwenzahn machen?

Der Löwenzahn hat ganz verschiedene Namen. Wie heißt er denn bei euch?

• Was ihr dazu braucht: den reifen Samenstand des Löwenzahns (Pusteblume), ein Glas Wasser, Feuerzeug
• Schwierigkeitsgrad: einfach. Achtung, nur mit Hilfe eines Erwachsenen (Feuergefahr)!
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren
• Zeitaufwand: 5 Minuten

Tricks mit Pusteblume – Videoexperiment

So wird's gemacht

Im April/Mai könnt ihr "Pusteblumen" finden. Wenn ihr die pflückt und anpustet, lösen sich die Samen mit ihren Schirmchen vom Samenstand und werden vom Wind fortgetragen.

Probiert doch mal ganz vorsichtig eine Pusteblume kopfüber ins Wasser zu tauchen und dann wieder herauszuziehen. Was beobachtet ihr?

Haltet auch mal vorsichtig eine Feuerzeugflamme an die Pusteblume. Ihr werdet staunen, was dann passiert.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wenn ihr die Pusteblume kopfüber ins Wasser steckt, werden die Samenstände vom Wasserdruck zusammengedrückt, sie glänzt dann im Wasser silbrig.
Zieht ihr den Samenstand dann wieder heraus, sind die Löwenzahnsamen noch intakt und trocken. Ein erstaunlicher Effekt!

Je nachdem wie reif der Samenstand war, könnt ihr sogar Glück haben und und die  Pusteblume ist noch ganz.

Ihr könnt Pusteblumen auch haltbar machen, indem ihr einen Schaschlickstab durch den Blütenstengel der unreifen Pusteblume schiebt und dann zum Trocknen aufstellt. Die getrocknete Pusteblume hält das Eintauchen ins Wasser dann noch viel besser aus.

Der silbrigen Glanz des im Wasser eingetauchten Samenstands, kommt durch eine Lichtreflexion an der Grenzfläche von Wasser und Luft.

Wie kommt das? Die Samen sind wasserabweisend und lassen sich schlecht benetzen. Sie kurz ins Wasser zu halten, macht also nichts. Die Samen bleiben trocken.

Wie wasserabweisende Oberflächen funktionieren, könnt ihr zum Beispiel in dem Ruß-experiment "Tropfen durchschneiden" entdecken.

Wie die Pusteblumen in der Natur nach einem längeren Regen Aussehen, könnt ihr hier sehen:

Wenn sie wieder abtrocknen, sind die Samen wieder flugfähig. Das ist der Sinn der ganzen Sache. Die kleinen Schirmen werden mit dem Wind weit weg getragen und können so sich die Löwenzahnpflanzen aussäen und verbreiten.

Kennt ihr ähnliche Pflanzen, die solche flugfähigen Samen haben? Im Experiment "wie fliegen Baumsamen" könnt ihr dazu noch mehr entdecken.

Die Samen sind aber auch sehr leicht brennbar. Kommen sie mit einer Flamme in Kontakt, brennen sie in kürzester Zeit ab.
Das liegt daran, dass sie fast kein Wasser enthalten und sehr feingliedrig sind, also eine große Oberfläche haben. Übrigens ideal zum Feuer starten.

Der Samenstand des Huflattichs sieht so ähnlich aus wie die Pusteblume des Löwenzahns. Der Blüte des Huflattichs sieht do ähnlich aus wie der Löwenzahn, blüht aber schon im Februar/März.

Der Löwenzahn hat viele Namen. Kennt ihr noch andere, wie heißt er bei euch?

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Wie verteilen sich Pflanzensamen?
• Geringer Wassergehalt und große Oberfläche erleichtern das Anzünden
• wasserabweisende Oberflächen, hydrophob, hydrophil
  
• Licht-Reflexion an Wasser/Luft Grenzflächen

• Was ihr dazu braucht: schwarzes Papier, Karton oder Tonpapier, Schere, einen schwarzen Becher oder eine schwarze Tasse
  
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren
• Zeitaufwand: ca. 20 Minuten

Schwärzer als schwarz - das Videoexperiment

Experiment zum Nachmachen - so wird's gemacht

Nehmt euer schwarzes Tonpapier (oder schwarzes Papier oder Karton) und schneidet zwei ungefähr gleich große Quadrate mit ca. 10 cm Kantenlänge aus. In ein Quadrat schneidet ihr ein daumendickes Loch. Legt beide Quadrate nebeneinander vor euch auf den Tisch und schaut euch das Ganze mal an. Was seht ihr?
Ein schwarzes Quadrat und ein schwarzes Quadrat mit Loch?

Jetzt stellt ihr den schwarzen Becher oder eine schwarze Tasche vor euch auf den Tisch. Wie schaut der Becher außen und innen aus? Erkennt ihr einen Unterschied?

Jetzt legt mal das schwarze Papier ohne Loch und danach das schwarze Papier mit Loch auf die Tasse. Hat sich das Papier verändert? Hat sich das Loch verändert? Wie sieht es jetzt aus? Beschreibt, was er sieht.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Das schwarze Papier sieht schon recht schwarz aus und das Loch hat die Farbe eurer Tischoberfläche. Das Loch sieht also so aus wie ein heller Fleck auf dem Papier.

Wenn ihr die schwarze Tasse eine Weile beobachtet, stellt ihr fest, dass sie außen heller erscheint als innen (zumindest wenn ihr eine Tasse habt, die außen und innen gleich glasiert ist).

Wenn ihr jetzt das Papier mit dem Loch auf die Tasse legt, sieht es so aus, als wenn das Loch viel schwärzer ist als das schon schwarze Papier. Wie kommt das?

Was ist eigentlich schwarz? Schwarz ist, wenn kein Licht da ist!
Zum Beispiel draußen in einer Neumondnacht ohne künstliches Licht. Dann ist es ziemlich schwarz. Oder in einem dunklen Keller, wenn ihr kein Licht anmacht.

Das schwarze Papier ist mit einem Farbstoffgemisch eingefärt, das fast das gesamte Licht verschluckt (absorbiert). Wenn Licht auf das Papier fällt, kommt kaum etwas zu unserem Auge zurück. Deshalb nehmen wir es als schwarz war.

Bei der Tasse ist das so ähnlich. Außen wird etwas mehr Licht zurückgeworfen (reflektiert) aber das meiste Licht wird verschluckt und deshalb wirkt die Tasse schwarz. Innen sieht sie noch schwärzer aus, weil das Licht innerhalb der Tasse mehrfach reflektiert und ausgelöscht wird.

Diesen Effekt können wir auf die Spitze treiben, wenn wir das schwarze Papier mit dem Loch auf die Tasse legen. Dann fällt kaum noch Licht in die Tasse und das restliche Licht wird von der Tasse verschluckt. Es kommt fast kein Licht mehr aus dem Loch heraus.
Das Loch wirkt noch schwärzer als schwarz.
Ihr habt eine "Falle" für Licht gebastelt.

Das ganze funktioniert übrigens sogar mit einer weißen Tasse. Probiert´s mal aus.

Die Farbe von einem schwarzen Stift ist übrigens ein Gemisch aus verschiedenen Farben. Jede Farbe verschluckt einen bestimmten Anteil des Lichts bis nichts mehr übrig ist und die Farbe schwarz wirkt. Das könnt ihr in dem Papierchromatographie Experiment nachmachen.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Was ihr dazu braucht: Trinkglas, Mineralwasser mit viel Kohlensäure, Teelöffel, Reis
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich, für die Kita geeignet
• Altersempfehlung: ab vier Jahren
• Zeitaufwand: 5 Minuten

Schneesturm im Glas - das Videoexperiment

So wird's gemacht

Dies ist ein schnelles 5-Minuten-Experiment ohne großen Aufwand. Was ihr dazu braucht ist Mineralwasser mit viel Kohlensäure.

Füllt ein Trinkglas mit dem Mineralwasser und gebt einen Löffel Reis dazu. Das war's auch schon. Beobachtet eine Weile, was passiert. Habt ihr eine Idee, warum das so ist?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wenn ihr den Reis ins Wasser gebt, sinken die Reiskörnchen nach unten. Ihre Dichte ist größer als die von Wasser. Aber sehr schnell bilden sich Bläschen an der Oberfläche der Reiskörnchen und sie beginnen nach oben zu treiben. An der Wasseroberfläche angekommen, platzen die Luftbläschen und die Reiskörner sinken wieder.

Das geht eine ganze Weile so und sieht hübsch aus, fast wie ein kleiner Schneesturm im Wasserglas. Einen ähnlichen Effekt könnt ihr zum Beispiel auch mit Rosinen erzielen.

Warum ist das so? Mineralwasser enthält sehr viel gelöstes Kohlenstoffdioxid-Gas. Deshalb sprudelt es und schmeckt brizzelig. Beim Eingießen ins Glas entweicht ein Teil des Kohlenstoffdioxids und steigt als Bläschen nach oben. Ein großer Teil ist aber immer noch gelöst im Wasser.

Die Reiskörnchen sorgen dafür, dass weiteres gelöstes Kohlenstoffdioxid an der Oberfläche der Reiskörnchen Bläschen bildet. Die Reiskörnchen wirken als Kondensationskeime für das Kohlenstoffdioxid. Die Bläschen sorgen dafür, dass die schweren Reiskörner nach oben getragen werden. Sie wirken wie kleine Schwimmwesten.

An der Wasseroberfläche verlieren die Reiskörnchen die "Schwimmwesten" wieder und sinken nach unten. Das Ganze geht so lange, bis nicht mehr genügend Kohlenstoffdioxid im Wasser gelöst ist.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Was ihr dazu braucht: weiße Unterlage und weiße Rückwand (zum Beispiel Zeichenblock), zwei kleine LED-Taschenlampen, farbiges Transparentpapier oder Farbfilterfolien, kleine Spielfiguren
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren, für die Kita geeignet

Das "bunte Schatten" Videoexperiment

So wird's gemacht

Für dieses Experiment braucht ihr einen dunklen Raum, eine weiße Unterlage und eine weiße Rückwand. Als Unterlage eignet sich zum Beispiel ein Blatt Zeichenblockpapier und als Rückwand der Zeichenblock selbst. Fertig ist euer Schattenspiel-Theater.

Jetzt braucht ihr noch kleine Spielfiguren als Schauspieler und zwei kleine Taschenlampen. Ich benutze gerne kleine LED-Taschenlampen. Die sind preisgünstig und man kann sich gleich mehrere davon leisten.

Eine Taschenlampe müsst ihr mit buntem Transparentpapier bekleben zum Beispiel rot, so dass sie dann rot leuchtet. Die zweite Taschenlampe benutzt ihr erst mal so wie sie ist.

Beleuchtet nun eure Spielfigur mal mit der weißen Lampe und mal mit der roten Lampe. Welche Farben haben jeweils die Schatten?

Jetzt beleuchtet ihr die Spielfigur gleichzeitig mit beiden Lampen, der roten und der weißen. Wie viele Schatten seht er jetzt und welche Farben haben sie?

Bewegt mal die eine und mal die andere Lampe und schaut was passiert. Wie verändern sich die Schatten?

Stellt die Lampen jetzt so, dass sich die Schatten der Figur überlappen. Was beobachtet ihr?

Überklebt jetzt auch die zweite Taschenlampe mit einer anderen Farbe zum Beispiel blau. Jetzt beleuchtet ihr die Figur mit beiden bunten Lampen. Was hat sich verändert?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Schaut euch erst mal an, wie sich Schatten generell verhalten. Das könnt ihr im Schattenexperiment nachsehen.

Jetzt komm die farbige Lampen ins Spiel. Es ist egal, ob ihr eine weiße oder eine farbige Lampe benutzt, der Schatten ist immer grau.

Spannend wird es, wenn ihr eine farbige und eine weiße Lampe gleichzeitig benutzt. Dann bekommt ihr zwei Schatten. Die weiße Lampe wirft dann einen Schatten in der Farbe der farbigen Lampe und die farbige Lampe wirft einen schwach gefärbten Schatten in der Komplementärfarbe. Das ist echt schräg. Wenn ihr die Lampen so stellt, dass es einen Kernschatten gibt, also sich beide Schatten überlappen, dann ist der Kernschatten wieder grau - eigentlich dunkelgrau.

Mit zwei bunten Lampen wird es noch lustiger. Wenn die Lampen rot und blau sind, dann wirft die blaue Lampe einen roten Schatten und die rote Lampe einen blauen Schatten. Verrückt oder?

So könnt ihr ein lustig buntes Schattentheater machen und all die Phänomene spielerisch entdecken. Das ist ideal für eine kleine Kindergartengruppe.

Ihr könnt das auch in groß machen und die Kinder selbst spielen die Schattenfiguren. Dann braucht ihr aber große Lampen und eine große weiße Wand. Als Lampen könnt ihr alte Diaprojektoren verwenden. Ihr müsst dann Farbfilterfolien als Dias verwenden und vor einer weißen Zimmerwand spielen.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Was ihr dazu braucht: Alufolie, Whiteboardmarker, Wasser, Trinkhalm oder Pipette
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren

Das White Board Marker Videoexperiment

Spinnen-Rennen so wird's gemacht

Ihr braucht einen Whiteboardmarker – am besten gehen die schwarzen - und Alufolie. Auf die matte Innenseite der Alufolie malt ihr kleine Figuren zum Beispiel Käfer oder Spinnen. Malt die Beinchen nicht zu dünn und nehmt ordentlich Farbe. Lasst die Zeichnung gut abtrocknen.

Dann tropft mit einer Tropfpipette oder einem Trinkhalm vorsichtig Wasser auf eure gezeichneten Tierchen. Was passiert dann?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Sobald ihr Wasser auf die Zeichnungen getropft habt, beginnen sich diese langsam von der Alufolie abzulösen. Es sieht aus, als wenn eure Käfer und Spinnen sich von selbst bewegen. Sie schwimmen auf dem Wasser und sind ganz leicht beweglich.

Jetzt könnt ihr noch mehr Wasser dazu geben und die Spinnen über die Wasseroberfläche pusten. Ein lustiger Effekt.

Die Farbstoffzusammensetzung im Whiteboardmarker ist so gewählt, dass sie nicht zu fest auf der Oberfläche haftet. Denn man soll die Schrift ja leicht wieder abwischen können. Da reicht schon etwas Wasser und die Bindungskräfte der Farbstoffmoleküle reichen nicht mehr aus und die Farbe löst sich von der Oberfläche.

• Was ihr dazu braucht: Kerze, Feuerzeug, Teesieb aus Metall
• Schwierigkeitsgrad: einfach, mit Hilfe eines Erwachsenen
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren

Kerzenflamme von Innen - das Videoexperiment

Blick in die Flamme - so wird's gemacht

Zündet mal eine Kerze an und lasst sie eine Weile gut einbrennen. Wie sieht die Flamme aus? Beschreibt mal Form und Farbe der Flamme.

Für dieses Experiment muss die Flamme ruhig brennen, also sorgt dafür, dass es keine Luftbewegung gibt.

Jetzt haltet ihr einen Teesieb aus Metall mit einem Drahtgitter in die Mitte der Flamme. Schaut von oben in das Teesieb. Was könnt ihr erkennen?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Die Kerzenflamme hat eine Tropfenform. Sie läuft nach oben hin spitz zu. Insgesamt sieht sie gelb aus. Ganz unten am Docht ist sie bläulich.

Wenn ihr von oben in das Gitternetz des Teesiebs schaut, seht ihr einen gelben Ring. In der Mitte des Rings ist es wieder dunkel.

Brennt die Flamme nur außen? Ja, genauso ist es. Die Flamme kann nur dort brennen, wo genügend Luftsauerstoff zur Verfügung steht. Im Innern der Flamme ist der Sauerstoff bereits verbraucht. Dort gibt es nur Wachsdampf der noch nicht verbrannt ist. Die Flamme ist dort auch kälter als außen.

Die Flamme ist gelb, weil sie Rußpartikel enthält. Ruß ist unverbrannter Kohlenstoff, der durch den Sauerstoffmangel in der Flamme verursacht wird.

Ganz unten ist die Kerzenflamme blau. Dort ist genügend Luftsauerstoff für die Verbrennung vorhanden.

Das Teesieb sorgt dafür, dass die Verbrennungswärme von der Flamme weggenommen wird. Die Flamme kann oberhalb des Teesiebs nicht mehr brennen, weil es zu kalt ist. Ihr schneidet die Flamme also praktisch ab und könnt dadurch von oben in die Flamme hineinschauen.

Wie eine Kerzenflamme brennt, könnt ihr in diesem Kerzen-Experiment entdecken.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Was ihr dazu braucht: alles zum Spiegeleierbraten, zusätzlich Lebensmittelfarbe
• Schwierigkeitsgrad: einfach mit Hilfe eines Erwachsenen
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren

Bunte Spiegeleier – das Videoexperiment

Bunte Spiegeleier - so wird's gemacht

Dieses Küchenexperiment geht ganz einfach. Bevor ihr das Spiegelei in die Pfanne schlagt, müsst ihr Eigelb und Eiweiß trennen. Das könnt ihr ganz klassisch machen mit den beiden Eierschalenhälften oder eine "Eidotterpipette" benutzen.

In das Eiweiß gebt ihr einen Spritzer Lebensmittelfarbstoff. Für das Mischen von Farbstoff und Eiweiß braucht ihr etwas Geduld. Ihr müsst eine ganze Weile rühren damit es gleichmäßig wird.

Jetzt gebt ihr das buntgefärbte Eiweiß in die Pfanne und setzt das Eigelb vorsichtig wieder auf. Ihr könnt das Ei nun ganz normal in der Pfanne fertig braten.

Eure Kinder werden überrascht sein! Ein cooles Küchenexperiment zum Beispiel für einen Forscher-Geburtstag.

• Was ihr dazu braucht: zwei Schalen, ein Ei, weiche Plastikgetränkeflasche
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich. Achtung: nach dem Experiment gut Händewaschen oder Einweghandschuhe benutzen! Eier können Salmonellen enthalten.
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren.

Eigelb pipettieren - das Video

Experiment zum Nachmachen – so wird's gemacht:

Für manche Gerichte muss man das Eigelb und das Eiweiß beim Ei trennen. Manchmal braucht man zum Beispiel nur das Eiweiß, das dann zu Schaum aufgeschlagen wird.

Dazu schlägt man das Ei in der Mitte auf, lässt das Eiweiß vorsichtig in eine Schüssel laufen und hält das Eigelb in der Schale zurück. Das muss man üben, denn das ist gar nicht so einfach. Manchmal flutscht einem das Eigelb weg oder man zerschneidet es an der scharfen Eierschale und das Eigelb läuft in das Eiweiß.

Probiert mal folgenden Trick aus: schlagt das Ei vorsichtig auf und lasst es komplett in eine flache Schüssel laufen. Nehmt eine weiche Plastikgetränkeflasche, drückt leicht auf die Flasche und setzt die Öffnung der gedrückten Flasche ganz vorsichtig auf das Eidotter.

Jetzt nehmt den Druck von der Flasche und lasst das Eidotter langsam in die Flasche hinein gleiten. Ihr könnt dann das Eidotter vorsichtig woanders absetzen, indem ihr wieder vorsichtig auf die Flasche drückt. Auch das braucht etwas Übung aber es funktioniert ziemlich gut.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wenn ihr eine Plastikflasche zusammendrückt, drückt ihr auch etwas Luft aus der Flasche. Lasst ihr die Flasche wieder los, nimmt sie ihre alte Form wieder ein und die Luft strömt in die Flasche zurück.

Sitzt die Flaschenöffnung jetzt direkt auf dem Eidotter, ist die Flaschen praktisch verschlossen. Wenn ihr die Flasche jetzt loslasst, und sie ihre ursprüngliche Form wieder bekommt, entsteht ein Unterdruck in der Flasche und der äußere Luftdruck drückt das Ei hinein.

Wenn ihr jetzt wieder auf die Flasche drückt, erhöht ihr den Druck in der Flasche und das Eidotter kommt wieder heraus. Einen ähnlichen Effekt könnt ihr zum Beispiel bei dem "Warum knacken Flaschen" - Experiment sehen.

Mit Hilfe der "Dotterpipette" könnt ihr auch bunte Spiegeleier machen.

Und hier könnte ihr schauen, wie eine Pipette funktioniert.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Was ihr dazu braucht: Einwegpipetten, Trinkhalme mit verschiedenen Durchmessern Wasser, Trinkglas, eventuell Tinte oder Lebensmittelfarbe
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren

Das Video zur "Pipette aus Trinkhalm"

Pipette aus Trinkhalm – Experiment zum Nachmachen

Nehmt mal den dickeren Trinkhalm Halm und taucht ihn in ein Glas mit Wasser. Das Wasser könnt ihr vorher mit Tinte anfärben, damit ihr es besser seht. Wie hoch steigt das Wasser im Trinkhalm?

Zieht jetzt den Trinkhalm wieder aus dem Wasser heraus. Was passiert?

Jetzt macht mal euren Zeigefinger nass, haltet das obere Ende des Halms zu und taucht den Trinkhalm wieder ins Wasser. Was beobachtet ihr?

Lasst den Finger los und beobachtet den Wasserstand. Jetzt verschließt den Trinkhalm wieder und zieht ihn aus dem Wasser heraus.

Versucht mal, einzelne Wassertropfen aus dem Halm heraustropfen zu lassen.

Wie verhält sich der dünneren Trinkhalm, falls ihr einen zur Hand habt?

Wenn ihr habt, nehmt jetzt mal eure Einwegpipette. Wie funktioniert die und was ist der Unterschied zum Trinkhalm?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Die Erklärung für alle Phänomene findest du im Experiment "Luftexperimente in der Kita". Wieso Luftexperimente? Hier haben wir es doch mit Wasser zu tun? Ja und nein – Luft und Wasser stehen hier im Wechselspiel.

Wenn ihr den Trinkhalm ins Wasser hineintaucht, steigt das Wasser auf die gleiche Höhe wie der Wasserstand im Glas ist. Das ist das Prinzip der verbundenen Röhren. Zieht ihr den Trinkhalm langsam aus dem Wasser heraus, verändert sich im Grunde der Wasserstand nicht. Das Wasser läuft einfach aus.

Anders verhält es sich, wenn ihr den Trinkhalm oben verschließt. Im Trinkhalm habt ihr dann Luft eingeschlossen und da wo Luft ist, kann Wasser nicht hin. Erst, wenn ihr den Trinkhalm oben wieder öffnet, also den Finger wegnehmt, kann das Wasser hinein.

Anders funktioniert die Pipette. Die ist oben geschlossen. Durch Drücken auf den Pipettierball - so heißt der obere Teil der Pipette - drückt ihr etwas Luft raus und anstelle der Luft kann Wasser in das Rohr hineinströmen.

Zieht ihr die Pipette aus dem Wasser heraus und drückt vorsichtig auf den Ball, tropfen einzelne Tropfen Wasser heraus. Einzelne Tropfen abzugeben, geht mit der Pipette viel einfacher als mit dem Finger auf dem Trinkhalm. Je schmaler der Trinkhalm ist, desto leichter lassen sich einzelne Tropfen dosieren.

Einwegpipetten solltet ihr euch zum Experimentieren besorgen. Man kann sie günstig im Internet bestellen. Sie lassen sich sehr gut mehrfach verwenden. Ihr solltet sie nur nach Gebrauch immer mit klarem Wasser ausspülen und das überschüssige Wasser rausschütteln.

Pipetten werden benutzt, um im Labor kleine Flüssigkeitsmengen genau abzumessen und in andere Gefäße zu übertragen.
Dazu gibt es Vollpipetten aus Glas, die ein ganz bestimmtes Volumen enthalten oder Meßpipetten, die Teilstriche für das Volumen haben.

Für kleinere Volumina gibt es Kolbenhubpipetten. Dort wird das Luftvolumen durch einen Kolben verdrängt und so können auch sehr kleine Volumina genau abgemessen und transportiert werden. Sogar 1 µl kann man noch halbwegs genau abmessen und pipettiertieren. In einigen Labors gibt es sogar Pipettier-Roboter, die automatisch Flüssigkeiten verteilen oder Verdünnungen herstellen können.

Aber zurück zu unserer Trinkhalm-Pipette. Macht doch mal ein Wettspiel, vielleicht auf dem Kindergeburtstag. Wer kann am schnellsten ein Glas Wasser mit einem Trinkhalm umfüllen? Vielleicht wisst ihr schon ein Trick?

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Wechselspiel von Luft und Wasser
• Luft ist nicht nichts
• da wo Luft ist, kann Wasser nicht hin
• Überdruck und Unterdruck

• Was ihr dazu braucht: Einwegpipette, Kerze, Feuerzeug, Metalldeckel von einer Lebensmitteldose (idealerweise poliertes Aluminium), Wasser, Messer, Zange oder große Pinzette, Ceranfeld-Klinge oder Rasierklinge
• Schwierigkeitsgrad: mittel, gemeinsam mit Erwachsenen
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren.

Das Video zum "Tropfen durchschneiden":

Experiment zum Nachmachen – so wird's gemacht

Setzt mal mit der Pipette einen Tropfen auf den blanken und sauberen Aludeckel ab. Probiert mal verschiedene Tropfengrößen aus. Wie sehen die Tropfen aus? Wie verhalten sie sich, wenn ihr den Deckel schräg haltet?

Versucht mal, zwei Tropfen mit der Pipettenspitze zusammenzuschieben zu einem Tropfen. Könnt ihr einen einzelnen Tropfen mit der Klinge durchschneiden? Wie verhält sich der Tropfen dabei?

Zündet jetzt die Kerze an und wartet, bis sie gut eingebrannt ist. Haltet die Klinge mit Hilfe der Zange oder der Pinzette in die Kerzenflamme, bis sie gleichmäßig schwarz ist.

Das gleiche macht ihr mit dem Aludeckel. Der muss sauber und trocken sein. Das braucht etwas Übung. Wichtig ist, dass er eine möglichst gleichmäßige, dichte Rußschicht bekommt. Es reicht, wenn ihr etwa ein Viertel des Deckels schwärzt.

Kratzt mit einem Messer ein bis zwei kleine Stellen in dem Ruß wieder ab, bis das blanke Alu zum Vorschein kommt.

Jetzt probiert mal, mit der Pipette einen Tropfen auf der Rußoberfläche abzusetzen. Wie verhält sich der Tropfen jetzt? Setzt auch mal einen Tropfen auf eine abgekratzt Stelle. Was ist der Unterschied?

Wenn sich ein Tropfen auf der Oberfläche hält, könnt ihr versuchen ihn mit der rußigen Klinge durchzuschneiden. Klappt es jetzt? Was beobachtet ihr?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

In dem Experiment "der perfekte Tropfen" könnt ihr euch schon einmal anschauen, warum Wasser gerne runde Tropfen bildet und wie sich Wasser auf verschiedenen Oberflächen verhält.

Die Wassermoleküle halten recht gut zusammen. Sie bilden sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen. Dadurch haftet Wasser gut an sich selbst (Kohäsion) aber auch an Oberflächen (Adhäsion).

Mit großen Wassertropfen könnt ihr eine Lupe basteln oder lustige Fotoeffekte erzielen.

In diesem Experiment habt ihr es mit zwei Oberflächen, nämlich dem Aludeckel und der Klinge zu tun. Wenn ihr versucht, den Tropfen einfach so durchzuschneiden gelingt das nicht. Ihr verschmiert den Tropfen auf der Deckeloberfläche und er klebt anschließend zum Teil an eurer Klinge. Hier haben sozusagen die Oberflächen-Adhäsionskräfte gewonnen.

Anders sieht es aus, wenn ihr die Oberflächen mit Ruß beschichtet. Kerzenruß besteht aus elementarem Kohlenstoff, der durch die unvollständige Verbrennung in der Kerze entsteht. Der Kohlenstoff ist extrem wasserabweisend (hydrophob). Dadurch überwiegen beim Wasser die Kohäsionskräfte.

Die Tropfen haften überhaupt nicht an der Oberfläche. Sie rollen sofort runter von eurem Deckel und wenn sie dabei auf andere Tropfen treffen, vereinigen sich zu größeren kugelrunden Tropfen. Das ist sehr faszinierend anzusehen.

Auf der Rußoberfläche hält der Tropfen nur an den Stellen, an denen ihr den Ruß abgekratzt habt. Wenn ihr dann versucht, mit der Rußklinge den Tropfen durchzuschneiden, trennt sich der Tropfen tatsächlich und ihr bekommt mit etwas Übung zwei Tropfen. Die haben dann natürlich keine Schnittkanten, sondern bilden gleich wieder kugelrunde Tropfen.

Woher kennt ihr diesen Effekt? Denkt mal über Bratpfannen nach.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Kohäsion und Adhäsion
• Eigenschaften von Oberflächen
• Hydrophob und Hydrophil

• Was ihr dazu braucht: kleine Dinosaurierfiguren, Luftballons, Wasser, Frosttemperaturen oder Gefrierschrank, Schüsseln, warmes Wasser, Pipetten oder Trinkhalme, Salz
  
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab vier Jahren

Dinosaurier im Eis – das Video:

So wird's gemacht– Dino-Eier auftauen:

Für diese nette Bastelidee braucht ihr kleine Dinosaurier Figuren. Es geht natürlich auch mit anderen kleinen Tierfiguren oder was euch sonst noch so einfällt.

Jetzt kommt der schwierige Teil: ihr müsst die Figuren durch die Tülle eines Luftballons stecken. Das ist gar nicht so einfach. Lasst euch dabei von Erwachsenen helfen.

Als nächstes werden die Luftballons mit Wasser gefüllt. Dazu müsst ihr die Luftballontülle über den Wasserhahn stülpen und gut festhalten. Vorsicht, dreht den Wasserhahn nicht zu stark auf! Lasst das Wasser langsam in den Ballon hineinfließen, damit er nicht zu groß wird.

Jetzt knotet ihr den Ballon zu. Passt auf, dass dabei das Wasser nicht wieder rausspritzt. Am besten ihr verdreht die Ballontülle, bevor ihr den Knoten macht. Auch hier sind wieder die Erwachsenen hilfreich.

Einfrieren könnte die Ballons draußen wenn es richtig kalt ist. Wir haben das Experiment im Winter bei -15° C gemacht. Es geht natürlich auch im Tiefkühlschrank. Das Einfrieren dauert allerdings einige Stunden.

Danach könnt ihr die Luftballons zerschneiden und die Luftballonhülle von der Eiskugel abziehen.

Jetzt kommt der lustige Teil. Befreit die Dinosaurier aus dem Eis. Wie geht das am besten? Probiert es mal mit warmem Wasser. Am besten tropfenweise aus einer Pipette, Spritzflasche oder einem Trinkhalm.

Streut auch mal Salz auf die Eier. Was passiert dann?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

• Was ihr dazu braucht: Frosttemperaturen, Eisformer und flache Plastikschalen, Wasser, Bindfaden
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich mit etwas Geduld
• Altersempfehlung: ab vier Jahren

Das Video zum Eis-Dekoration basteln:

So wird's gemacht:

Geht mal raus in die Natur und sammelt hübsche kleine Naturmaterialien ein. Zum Beispiel Früchte, Beeren, Samenstände, hübsche Blätter und was ihr sonst noch so findet.

Nehmt am besten eine kleine Gartenschere und einen Stoffbeutel mit, um eure Beute einzusammeln. Ihr werdet staunen, was ihr selbst im Winter noch draußen findet. Ihr müsst nur genau hinschauen.

Jetzt braucht ihr noch ein paar Gefäße, in denen ihr eure Fundstücke einfrieren könnt. Wir haben flache Plastikschalen, Gefrierbehälter und einen Eiswürfelformer in Herzform benutzt. Achtet darauf, dass die Gefäße so geformt sind, dass ihr sie einfach ausformen könnt und dass sie beim Einfrieren nicht platzen.

Damit ihr eure Dekostücke auch aufhängen könnt, müsst ihr einen stabilen Faden in Form einer Schlaufe mit einfrieren. Das sind dann später eure Aufhänger. Wir haben farbiges Paketband zum Geschenkeeinpacken benutzt.

Jetzt geht's ans Einfrieren. Wir haben unsere Formen auf ein Tablett draußen bei -10° C aufgestellt. Dann dauert es nur ein paar Stunden, bis die Kunstwerke fest eingefroren sind. Ihr könnt das natürlich auch im Tiefkühlschrank machen. Aber draußen muss es schon frostig sein, sonst hättet ihr nicht lange Freude an euren Dekostücken.

Das Ausformen der Eisblöcke geht ganz einfach, wenn ihr etwas heißes Wasser auf die Rückseite der Formen laufen lasst. Und fertig sind eure eisigen Naturbilder.

Jetzt könnt ihr sie draußen in Sträucher, Äste oder vors Fenster hängen. Besonders hübsch sehen sie bei Sonne im Gegenlicht aus. Aber nicht traurig sein wenn es wärmer wird. Dann dauert es nicht lange, bis sie anfangen zu Tauen und herunterfallen.

• Was ihr dazu braucht: Apfel, Kartoffel oder andere Früchte, zwei Trinkgläser, Esslöffel, Wasser, Kochsalz oder Spülmaschinensalz, ggf. Gelperlen und Handykamera
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich. Man braucht etwas Geduld.
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren

Das Video zum Salzwasser einfrieren Experiment:

So wird's gemacht:

Füllt zwei Trinkgläser mit Wasser. In das eine Glas rührt ihr etwa drei Esslöffel Salz. Dazu könnt ihr Kochsalz oder Spülmaschinensalzen verwenden. Wartet, bis sich das Salz vollständig aufgelöst hat. Das dauert eine Weile und ihr müsst umrühren.

Falls ihr Gelperlen zur Hand habt, gebt jetzt mal ein paar Gelperlen in beide Gläser.

Jetzt lasst ihr die Gläser einfrieren. Das könnt ihr entweder im Tiefkühlschrank machen oder draußen, wenn es ordentlich kalt ist. Bei mir war es - 15 Grad Celsius kalt.
Wenn ihr frisches Obst habt, könnt ihr es auch gleich mit einfrieren. Ich habe zum Beispiel einen Apfel und eine Kartoffel eingefroren.

Wie verhalten sich die Gelperlen im Salzwasser und im normalen Wasser?

Wie sehen die Wassergläser nach dem Einfrieren aus?

Wie haben sich eure Früchte verändert?

Jetzt könnt ihr die Gläser und die Früchte beim Auftauen beobachten. Stellt sie einfach auf ein Tablett ins warme Zimmer und schaut euch mal an was passiert. Das wird ein paar Stunden dauern, aber es ist interessant zu beobachten.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Es dauert eine Weile, bis sich das Salz vollständig aufgelöst hat. Danach ist die Lösung klar. Am Anfang habt ihr vielleicht noch ganz kleine Luftbläschen, die das Wasser trüb erscheinen lassen.

Gelperlen sinken im Wasser und schwimmen im Salzwasser. Denn Salzwasser hat eine höhere Dichte als Wasser. Der Dichteunterschied reicht aus, um die Gelperlen schwimmen zu lassen.
Was Dichte bedeutet, könnt ihr auch im Experiment mit dem Flaschenteufel sehen.

Das Einfrieren habe ich mit der Zeitrafferkamera über Nacht beobachtet. Dabei kann man sehen, dass das Wasser fast schlagartig einfriert. Das Wasser mit dem Salz friert aber nicht vollständig ein. Im Glas bleibt unten noch flüssiges Wasser übrig.

Der Apfel und die Kartoffel sind nach dem Einfrieren steinhart geworden.

Das Auftauen im warmen Zimmer hat fast den ganzen Tag gedauert. Es passiert allmählich. Das Salzwasser taut deutlich schneller auf als das Wasser. Die Gelperlen im Salzwasser sind jetzt auch untergegangen und kleiner geworden. Durch das Salzwasser verlieren die Gelperlen Wasser und werden kleiner. Dadurch steigt die Dichte der Gelperlen. Dieser Effekt heißt Osmose.

Der Apfel und die Kartoffel sind nach dem Auftauen etwas geschrumpft und sehen sehr schrumpelig aus. Sie fühlen sich matschig an. Durch die Eisbildung in den Zellen vom Apfel und von der Kartoffel werden die Zellen zerstört.

Reines Wasser gefriert bei 0 °C und wird zu Eis. Und Eis taut bei 0 °C wieder auf und wird wieder zu Wasser. Durch das gelöste Salz im Wasser erniedrigt sich der Gefrierpunkt des Wassers. Daher heißt der Effekt auch Gefrierpunktserniedrigung.

Das ist auch der Grund, warum man auf vereiste Straßen Salz streut. Dadurch taut das Eis auf und die Straße ist nicht mehr so glatt.

Was passiert, wenn Schnee schmilzt, habe ich euch an anderer Stelle gezeigt.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Lösungen in Wasser
• Gefrierpunktserniedrigung
• Dichte
• Schwimmen und Sinken
• Gefrieren und Auftauen, Schmelzpunkt

• Was ihr dazu braucht: Fahrradluftpumpe (Fußpumpe mit Schlauch) , Fahrradventil oder Ballpumpennadel  Einweggetränkeflasche aus Kunststoff, einen durchbohrten Gummistopfen, der gut auf die Flasche passt, (oder einen passenden Korken mit einer Ballpumpennadel), Wasser und eine Startrampe, zum Beispiel eine leere Getränkekiste.
• Schwierigkeitsgrad: mittel und nicht ganz ungefährlich. Hier müssen die Erwachsenen helfen. Achtung: Schutzbrille!
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren mit Hilfe eines Erwachsenen.

Das Video zu Luftpumpenrakete:

Luftpumpenrakete – so wird's gemacht:

Dieses Experiment ist für draußen gedacht. Ihr braucht viel Platz und offenes Gelände zum Beispiel eine große Wiese. Dieses Experiment ist nicht ganz ungefährlich. Wenn die Rakete startet, hat sie sehr viel Energie. Passt auf, dass sie euch nicht trifft und tragt auf jeden Fall eine Schutzbrille!

Das Schwierigste ist der Stopfen für die Rakete. Er muss genau auf eure 0,5 l Kunststoff Einwegflasche passen, so dass ihr sie fest verschließen könnt.
Ihr könnt zum Beispiel einen Weinflaschen-Korken nehmen und eine Ballpumpennadel durch den Korken stechen.

Ich habe einen durchbohrten Gummistopfen verwendet, den ich mir im Internet bestellt habe. Die Bohrung war etwas zu groß für ein Fahrradventil. Ich habe das Ventil daher mit Klebeband etwas dicker gemacht.

Dann braucht ihr noch eine Startrampe für eure Rakete. Ich habe ein Laborstativ und eine Stativklemme benutzt, in die ich die Flasche kopfüber locker reingehängt habe.
Wichtig ist, dass die Rakete ohne Widerstand starten kann und dass ihr sie etwas neigen könnt, so dass sie von euch weg zeigt wenn sie startet. Eine leere Getränkekiste könnte als Startrampe auch funktionieren.
Im Experiment mit der CO2-Rakete habe ich als Startrampe drei Schaschlickstäbe an die Flasche geklebt. Auch das sollte funktionieren. Ihr müsst die Stäbe dann aber ein wenig in den Boden stecken, damit sie nicht umfällt. Dadurch verliert die Rakete aber etwas Steighöhe.

Jetzt füllt ihr die Flasche zu ungefähr einem Viertel mit Wasser. Die optimale Menge müsst ihr ausprobieren. Nehmt mal mehr und mal weniger Wasser. Steckt den Stopfen ganz fest auf die Flasche, und verbindet das Ventil im Stopfen mit eurer Luftpumpe. Stellt die Flasche in die "Startrampe", so dass sie etwas geneigt ist und von euch weg zeigt. Achtung Schutzbrille!

Jetzt wird's spannend – pumpt die Flasche auf, bis der Stopfen rausfliegt. Was beobachtet ihr?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Die Rakete zeigt mit der Öffnung nach unten. Über dem Stopfen ist das Wasser, darüber Luft. Wenn ihr jetzt Luft in die Flasche pumpt, steigen Luftbläschen durch das Wasser und erhöhen den Luftdruck über dem Wasser. Dabei knistert die Flasche und bläht sich etwas auf. Schnell ist der Luftdruck so hoch, dass es den Stopfen aus der Flasche drückt und das Wasser durch den Überdruck schlagartig aus der Öffnung der Flasche ausgestoßen wird.

Das Gewicht der leeren Flasche im Vergleich zum ausgestoßenen Wasser ist gering. Es kommt zu einem starken Rückstoß der die Flasche schlagartig beschleunigt. So könnt ihr die Flasche bis zu 10 m hoch in die Luft schießen.

Die Rakete erreicht eine maximale Höhe, wenn es euch gelingt, den Stopfen sehr fest auf die Flasche zu drücken und ihr die optimale Wassermenge benutzt. Das müsst ihr ausprobieren.

Nach dem Rückstoßprinzip startet auch die kleine Brause-Rakete mit Filmdöschen oder Tablettenröhrchen

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Luftdruck und Überdruck
  
• Rückstoßprinzip und Raketenantrieb

• Was ihr dazu braucht: 0,5 l Einweggetränkeflasche, Korken passend zur Flasche, Backpulver (oder Natron), Zitronensäure, Löffel, Trichter, drei Schaschlickstäbchen, Klebeband, Wasser, Schutzbrille.
• Schwierigkeitsgrad: mittel, mit Hilfe eines Erwachsenen, Schutzbrille nicht vergessen!
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren

Das Video zur Flaschenrakete:

Flaschenrakete – so wird's gemacht:

Ich klebe drei Schachlickspieße mit Klebeband an die Flasche, so dass die Flasche mit der Öffnung nach unten ca. 5 cm Abstand vom Boden hat. Das ist sozusagen die Startrampe der Rakete.

Ihr braucht einen passenden Korken für die Flasche, den ihr fest auf die Flasche stecken könnt. Ich habe dazu einen Weinkorken verwendet.

Der Treibstoff für die Rakete ist Zitronensäure und Backpulver. Statt Backpulver könnt ihr auch Natron verwenden. Beides gibt's im Supermarkt. Zitronensäure in der Abteilung für Reinigungsmittel und Backpulver oder Natron beim Backzubehör.

Dieses Experiment müsst ihr unbedingt draußen machen, denn die Rakete fliegt ganz schön hoch und landet einige Meter weit weg.

Ich gebe jeweils einen Esslöffel Backpulver und Zitronensäure in die trockene Flasche. Ein Trichter ist dabei hilfreich.

Ab jetzt muss es schnell gehen. Wichtig: Tragt eine Schutzbrille!
Ich fülle schnell ca. 100 ml Wasser in die Flasche, stecke den Korken fest auf die Flasche, drehe die Flasche um und stelle sie auf die Schaschlickspieße. Am besten geht ihr jetzt
2-3 m zurück, denn gleich geht's los.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Sobald ihr Wasser zu dem Gemisch aus Zitronensäure und Backpulver gebt, schäumt es kräftig auf - es entsteht Kohlenstoffdioxid. Das CO2 war chemisch im Backpulver gebunden und wird durch die Zitronensäure freigesetzt. Und zwar ein beträchtliches Volumen.

Dadurch erhöht sich der Druck in der Flasche oberhalb der Mischung sehr schnell. Irgendwann ist der Druck so groß, dass der Korken aus der Flasche springt. Dann wird die Wassermischung sehr schnell ausgestoßen und erzeugt ein Rückstoß. Die Flasche steigt sehr schnell auf, wie er im im Zeitlupen-Video erkennen können.

Im Prinzip funktionieren alle Raketen durch ein Rückstoßprinzip.

Das gleiche Experiment habe ich euch schon einmal in der zimmertauglichen Version gezeigt: Brauserakete mit Kohlenstoffdioxid.

Ihr könnt einmal ausprobieren, welches die optimale Wassermenge ist. Nehmt ihr zu viel Wasser, wird die Rakete zu schwer und es entsteht nicht genug Druck über dem Wasser. Nehmt ihr zu wenig Wasser, ist der Rückstoß nicht groß genug und die Rakete steigt nicht so hoch.

Wie ein richtiger Raketenwissenschaftler könnte eure Rakete also optimieren.
Vielleicht baut ihr auch noch seitliche Flügel an die Rakete. Dann ist ihre Flugbahn stabiler und sie sieht natürlich auch cooler aus.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Was ist eine chemische Reaktion?
• Säure-Base-Reaktion
• Entstehung eines Gases und Überdruck
• Rückstoßprinzip und Raketenantrieb

• Was ihr dazu braucht: Backpulver (oder Natron), Zitronensäure, Wasser, Teelöffel, Tablettenröhrchen (oder Filmdöschen), Schutzbrille.
• Schwierigkeitsgrad: einfach aber gefährlich. Nur mit Hilfe eines Erwachsenen durchführen!
• Altersempfehlung: ab sechs Jahren.

Das Video zur Brauserakete:

So wird's gemacht:

Die Zutaten für dieses Experiment bekommt ihr im Supermarkt. Zitronensäure gibt es in der Abteilung für Reinigungsmittel und Backpulver (und manchmal auch Natron) findet ihr in der Backabteilung.

Füllt mal zwei Gläser mit Wasser und gebt jeweils einen Löffel Backpulver und einen Löffel Zitronensäure in das Wasser. Was passiert? Rührt mal ordentlich um und wartet eine Weile.

Jetzt könnt ihr mal beide Gläser zusammengießen und beobachtet, was passiert.

Das Experiment mit der Rakete macht die am besten draußen. Es kann nämlich eine ordentliche Schweinerei geben. Zur Sicherheit habe ich in meinem Studio ein Backblech untergelegt.

Für die Rakete habe ich ein kleines Filmdöschen benutzt. Man kann aber auch ein Tablettenröhrchen nehmen. Zum Beispiel Vitamin-Brausetabletten, die gibt's auch im Supermarkt. Ihr könnt die Rakete auch nur mit den Brausetabletten machen. Dann braucht ihr keine Zitronensäure und kein Backpulver. Werft mal eine Brausetablette in ein Glas mit Wasser und schaut, was passiert.

Ich gebe eine Teelöffelspitze Zitronensäure und eine Teelöffelspitze Backpulver in mein Filmdöschen und dazu einen Spritzer Wasser. Jetzt muss es schnell gehen! Sobald ihr den Deckel auf das Filmdöschen drückt, müsst ihr euch in Sicherheit bringen. Ich trage bei diesen Experimenten immer eine Schutzbrille, denn das Ganze kann ins Auge gehen!
Ihr braucht einen Moment Geduld. Was passiert jetzt?

Wiederholt das Experiment mit einer kleinen Änderung. Sobald ihr das Döschen mit dem Deckel verschlossen habt, stellt es umgekehrt hin, mit dem Deckel nach unten. Und jetzt schnell einen Meter zurückgehen.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wenn ihr die Zutaten ins Wasser gebt, stellt ihr fest, dass sich die Zitronensäure nach einer Weile auflöst - also eine klare Lösung entsteht. Das Backpulver löst sich nicht vollständig auf. Eine milchige Mischung entsteht. Auch wenn ihr lange rührt, löst sich Backpulver nicht vollständig auf.

Wenn ihr das Backpulver ins Wasser rührt, könnt Ihr kleine Bläschen erkennen. Die Mischung schäumt stärker auf, wenn ihr Zitronensäure und Backpulver mischt.

Bei diesem Experiment entsteht Kohlenstoffdioxid in Form von kleinen Sprudelbläschen aus einer chemischen Reaktion. Das Kohlenstoffdioxid erzeugt einen Überdruck in eurem Döschen, bis der Deckel abfliegt. Wenn ihr das Döschen umgekehrt aufstellt, fliegt es noch viel höher. Passt auf, dass es euch nicht an den Kopf schießt!

Es braucht eine Weile, bis der Druck hoch genug ist. Also nicht zu früh die Geduld verlieren und zu nah an das Döschen herangehen! Früher oder später wird es mit einem Knall explodieren.

Was ist das jetzt für eine chemische Reaktion? Wir haben eine Säure (Zitronensäure) und wir haben ein Salz der Kohlensäure (Natriumshydrogencarbonat) aus dem Backpulver. Natriumshydrogencarbonat ist sozusagen gebundenes Kohlenstoffdioxid. In dieser Säure-Base-Reaktion setzt die Zitronensäure das Kohlenstoffdioxid aus dem Carbonat-Salz frei.

Bei einer chemischen Reaktion verändern sich die Zutaten. Aus der Zitronensäure wird zum Beispiel Natriumcitrat. Das Backpulver verliert das Kohlenstoffdioxid aus seinem Molekül. Am Ende ist also nichts mehr wie es war.

Dieses Experiment könnt ihr auch mit einer anderen Säure (zum Beispiel Essigsäure) und einem anderen Carbonat (zum Beispiel Soda oder Natriumscarbonat) machen. Im Endeffekt passiert das gleiche. Es entsteht ein Überdruck aus Kohlenstoffdioxid und der Deckel springt ab.

Brausetabletten, zum Beispiel Vitamintabletten enthalten auch meistens Zitronensäure und ein Carbonat. Wenn ihr eine Brausetablette ins Wasser werft, passiert  das gleiche wie in unserem Experiment. Die Tablette lös sich so schneller auf und das Ganze schmeckt etwas frischer.

Wozu werden diese Zutaten eigentlich normalerweise verwendet?
Zitronensäure benutzt man, um die Kalkschicht in einem Wasserkocher oder einer Kaffeemaschine zu entfernen. Kalk ist auch ein Carbonat (Calcium- und Magnesiumscarbonat). Auch bei dieser Reaktion entsteht Kohlenstoffdioxid und die Kalkschicht verschwindet.

Beim Backpulver macht man sich auch die Entstehung von Kohlenstoffdioxid zu Nutze. Die Gasbläschen machen den Kuchenteig beim Backen locker.

Hier gibt's noch mehr Experimente mit Kohlenstoffdioxid:

• Kohlenstoffdioxid – das Gas aus der Sprudelflasche
• Ei ohne Schale
  
• Lavalampe mit Öl, Wasser und Brausetablette

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Was ist eine chemische Reaktion?
• Lösungen und Suspension.
• Säure-Base-Reaktion.
• Die stärkere Säure verdrängt die schwächere Säure aus ihrem Salz.
• Entstehung eines Gases und Überdruck.
• Explosion durch Überdruck.
• Auflösen von Kalkablagerungen
  

• Was ihr dazu braucht: eine Plastikflasche, Glasflasche oder Marmeladenglas, wenn ihr habt Wasserperlen
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren

Wasser gefriert und Eis taut auf - Videoexperiment:

So wird's gemacht:

Dieses Experiment geht ganz einfach. Nehmt eine Plastikflasche und eine Glasflasche (oder ein Marmeladenglas mit Deckel) und füllt alles mit Wasser vollständig bis zum Rand auf. Jetzt verschließt ihr die Gefäße fest mit einem Deckel. Legt alles in den Tiefkühlschrank oder wie ich in einer kalten Winternacht (es waren -10 °C) nach draußen.

Zusätzlich habe ich auch noch Wasserperlen eingefroren. Ich wollte wissen, wie die nach dem Auftauen aussehen.

Für das Video habe ich mein Experiment mit einer Videolampe beleuchtet und mit der Zeitrafferfunktion meiner Kamera aufgenommen. So konnte ich verfolgen, wie das Eis entsteht und was mit den Gefäßen passiert.

Auch das Auftauen habe ich mit der Zeitrafferkamera beobachtet. Im Video seht ihr die Unterschiede zwischen Auftauen und Einfrieren. Das Ergebnis hat mich überrascht.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Unter 0° C, also bei Frost, friert Wasser ein und wird zu Eis. Soweit nicht überraschend. Aber meine Plastikflasche hat sich deutlich ausgebeult und bei dem Marmeladenglas aus Glas hat es den Deckel nach oben geschoben.

Glasflaschen platzen sogar, wenn man sie einfriert. Dann wird es gefährlich. Passt auf und schaut euch euer Glas an, wenn ihr es aus dem Tiefkühlschrank holt. Ihr könntet euch an den Splittern schneiden!

Das Volumen des Wassers erhöht sich beim Gefrieren um etwa 9 %. Eis hat also ein größeres Volumen als Wasser bei gleicher Masse. Die Dichte von Eis ist also geringer als die von Wasser. Deshalb schwimmt Eis auch im Wasser.

Das ist ungewöhnlich, denn normalerweise erhöht sich die Dichte von Flüssigkeiten mit der Abkühlung - auch über den Erstarrungspunkt hinaus. Man nennt das Phänomen deshalb auch Dichteanomalie des Wassers.

Bei dieser Volumenausdehnung entsteht ein ein enormer Druck. Dadurch beult sich die Plastikflasche aus und eine Glasflasche platzt sogar, denn Kunststoff ist plastisch und kann sich verformen, während Glas das nicht kann.

Im Video erkennt man, dass das Gefrieren nicht gleichmäßig passiert, sondern fast schlagartig in recht kurzer Zeit. Das Wasser kühlt sich dabei deutlich unter 0° ab, bevor es gefriert. Am Anfang ist das Eis noch klar, mit der Zeit wird es immer trüber und undurchsichtiger.

In diesem Video habe ich euch gezeigt, wie unterkühltes Wasser schlagartig einfriert.

Das Auftauen ist im Zeitraffer nicht ganz so spektakulär anzuschauen. Das könnt ihr natürlich im Zimmer bei Raumtemperatur ohne Kamera beobachten. Mich hat überrascht, dass es über 8 Stunden gedauert hat, bis das Eis vollständig getaut war.

Die Gelperlen sind beim Einfrieren zerstört worden - sie sind geplatzt oder ganz matschig geworden. Das passiert übrigens auch, wenn ihr Erdbeeren einfriert. Auch die sind nach dem Auftauen matschig. Wenn das Wasser in den Zellen der Erdbeeren gefriert, platzen sie und die Erdbeere verliert ihre Struktur..

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Wasser und Eis gefrieren und auftauen
• Volumenzunahme beim Gefrieren von Wasser - Dichte/Masse/Volmen
  
• Dichteanomalie des Wassers
• Eis erzeugt Druck beim Gefrieren

• Was ihr dazu braucht: Wasser, Wasserkocher, Spülmittel und
  sehr kalte Luft mindestens -10 °C.
• Schwierigkeitsgrad: einfach und gefährlich. Nichts für Kinder.
• Altersempfehlung: für alle zum Zuschauen.

Eiswolke Videoexperiment:

So wird's gemacht:

Dieses Experiment funktioniert leider nur, wenn es wirklich kalt draußen ist.
Im Februar 2021 war es dann endlich soweit. Es ist Sonntagmorgen und bei uns ist es -15 °C.

Ich koche etwa einen halben Liter Wasser in einem elektrischen Wasserkocher auf, nehme ihn mit nach draußen, öffnen den Deckel und schleudere das Wasser hoch in die Luft. Dabei habe ich Schal, Mütze und Handschuhe angezogen, nicht nur wegen der Kälte, sondern auch zur Sicherheit.

Im Video könnt ihr sehen was dann passiert. Wenn ihr mal selbst Gelegenheit habt das auszuprobieren - das dürfen nur die Großen machen. Für Kinder viel zu gefährlich!

Ich habe noch eine lustige Variante ausprobiert, nämlich einen ordentlichen Spritzer Spülmittel ins Wasser gegeben. Was glaubt ihr, was dann passiert?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Sobald ich das Wasser in die Luft schleudere, entsteht eine spektakuläre Eiswolke. Das erstaunliche ist, mit kaltem Wasser würde das nicht funktionieren.

Diesen Effekt nennt man Mpemba Effekt. So ganz verstanden scheint das noch nicht zu sein. Nähere Erklärungen dazu findet ihr in diesem Wikipedia Artikel.

Mit dem Spülmittel im kochenden Wasser regnet es sogar kleine gefrorene Seifenblasen.
In diesem Beitrag zeige ich euch, wie ihr große gefrorene Seifenblasen machen könnt.

Also, wenn es das nächste Mal bei euch richtig kalt ist, probiert es mal aus.

• Was ihr dazu braucht: Wasserstoffperoxid 12 % (gibt's online zum Beispiel bei Amazon) Lebensmittelfarbe, Trockenhefe, 1 Liter Flasche und Wasser.
• Schwierigkeitsgrad: mittel, Achtung, Schutzbrille nicht vergessen!
• Altersempfehlung: ab vier Jahren als Vorführexperiment

Das Schneevulkan Videoexperiment:

So wird's gemacht:

Aus dem frisch gefallenen Schnee shaufle ich einen großen Vulkankegel. Aus der Spitze des Vulkans, soll spektakulär rote Lava austreten und die Schneehänge hinunterfließen.

Die Lava besteht aus Schaum, den ich mit Lebensmittelfarbe rot anfärbe. Die Basis für den Schaum ist etwa 200 ml 12 %iges Wasserstoffperoxid. Da hinein rühre ich einen ordentlichen Schuss rote Lebensmittelfarbe und einen guten Esslöffel Spülmittel. Diese Mischung gebe ich in eine 1 Liter Getränkeflasche, die ich an der Spitze des Vulkankegels unter dem Schnee verstecke. Die Öffnung ragt gerade noch über den Schnee hinaus.

In einem Glas rühre ich ein Tütchen Trockenhefe aus dem Supermarkt in etwa 100 ml lauwarmes Wasser mit einem Löffel Zucker auf und lasse es 1 Stunde bei Zimmertemperatur stehen. Mit dieser Hefe kann ich den Vulkan zum Ausbruch bringen. Schaut was passiert, sobald ich die Hefe zur Wasserstoffperoxidmischung gebe.

Was passiert hier und warum ist das so?

Sobald ich die Hefe zur Wasserstoffperoxid-Mischung gebe, quillt roter Schaum aus der Flasche. Das sieht genauso aus, wie ich mir das vorgestellt habe und ähnelt tatsächlich einem Vulkan. Der Schaum fließt langsam den Schneeberg runter. Fast wie die Lava bei einem richtigen Vulkan.

Wasserstoffperoxid ist chemisch so ähnlich wie Wasser, hat aber ein Sauerstoffatom mehr als Wasser. Die Summenformel ist H2O2. Wasserstoffperoxid ist sehr reaktiv, es wird zum Beispiel zum Bleichen von Haaren benutzt, bevor sie gefärbt werden. Die Hefe in unserem Experiment enthält ein Enzym, also einen Bio-Katalysator, der die chemische Zersetzung des Wasserstoffperoxids beschleunigt. Dabei entsteht  Wasser und Sauerstoff. Der Sauerstoff ist gasförmig und zusammen mit dem Spülmittel bilden sich kleine Bläschen also Schaum. Das passiert sehr schnell und das Volumen des Sauerstoffs ist enorm, es entsteht also eine ordentliche Menge Schaum.

Die chemische Reaktion ist nicht nur schnell sondern auch exotherm, d.h. es wird Wärme frei, die ganze Mischung wird warm. In der Kälte im Winter dampft es sogar ein wenig.

Es gibt noch andere Katalysatoren, die man verwenden kann und die Reaktion noch schneller machen, zum Beispiel Kaliumjodid.

In diesem Experiment mit Sauerstoff habe auch schon mal Wasserstoffperoxid benutzt, um den Sauerstoff herzustellen.

Bestimmt habt ihr auch schon mal "Elefantenzahnpasta" gesehen. Ich glaube Mark Rober hält den Rekord mit Elephant-Toothpaste. Sehr spektakulär!

Tja, Chemie kann auch Spaß machen!

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Chemische Reaktion
• Wirkung eines Katalysators
• Sauerstoff und Wasserstoffperoxid
• Schaumbildung mit Gasen
• Die Chemie bei der "Elefantenzahnpasta"
  

• Was ihr dazu braucht: leere Plastikflaschen mit Verschluss, einen kalten Wintertag, ein warmes Zimmer oder im Sommer eine Tiefkühltruhe.
• Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren

Knackende Plastikflaschen – Videoexperiment:

So wird's gemacht:

Am einfachsten geht dieses Experiment, wenn es draußen richtig kalt ist. Dann nehmt ihr ein paar leere Plastikflaschen, am besten die mit der dünnen Wandung. Die Flaschen sollten bei Zimmertemperatur sein. Ihr öffnet die Flaschen, drückt eventuell die Beulen raus und verschließt sie wieder luftdicht.

Jetzt geht ihr mit den Flaschen nach draußen in die Kälte und passt auf was passiert. Und das war's auch schon. Was beobachtet ihr?

Das Experiment funktioniert auch umgekehrt. Wenn die Flaschen draußen richtig gut abgekühlt sind, holt er sie wieder ins warme Zimmer zurück. Was passiert dann?

Wenn ihr das Experiment im Sommer machen wollt, könnt ihr die luftdicht verschlossenen und abgekühlten Flaschen auch aus der Tiefkühltruhe holen und aufwärmen lassen.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wichtig ist, dass die Flaschen bei diesem Experiment luftdicht verschlossen sind. Wenn ihr die Flaschen vom Warmem ins Kalte bringt, fangen sie plötzlich an zu knacken und die Wandung der Flasche beult sich nach innen. Dadurch kommt das Knackgeräusch. Es kann sogar sein, dass eine Flasche zwei oder dreimal hintereinander knackt. Das hängt aber auch von der Größe der Flasche ab.

Was passiert dabei? Wenn sich die Luft in der Flasche abkühlt, zieht sich zusammen. Sie braucht dann weniger Platz. Dadurch entsteht in der Flasche ein Unterdruck. Gleichzeitig drückt der äußere Luftdruck (der Atmosphärendruck) auf die Flasche. Fast so, wie wenn ihr die Flasche mit der Hand zusammen drückt. Dadurch wird die Wandung der Flasche eingedrückt. Mit Glasflaschen würde das nicht passieren. Glas widersteht diesem Druckunterschied.

Wenn sich die Flasche wieder erwärmt, dehnt sich die Luft wieder aus, der Druck in der Flasche steigt wieder und die Dellen werden wieder ausgebeult. Auch dabei entsteht wieder das Knackgeräusch.

Wir haben es also hier mit einem Luftdruckphänomen zu tun. Es geht um den Druckunterschied zwischen innen und außen. Das funktioniert natürlich nur, wenn die Flaschen wirklich dicht sind und es keinen Druckausgleich zwischen innen und außen geben kann.

Das Experiment mit dem Bonbonglas hat übrigens die gleiche Ursache. Es ist der Druckunterschied zwischen innen und außen.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht: