Ändert sich der Wasserstand eigentlich, wenn Zucker und/oder Salz in Wasser gelöst werden?
Wir haben dafür folgendes Experiment gemacht:
Zwei Wassergläser haben wir zu rund 2/3 mit Wasser gefüllt und den Wasserstand mit einem Marker festgehalten. In ein Glas haben wir einen gehäuften Esslöffel Reiskörner gegeben, in das andere die gleiche Menge Zucker.
Zucker und Reis sind wie erwartet im Wasserglas auf den Boden gesunken. In beiden Gläsern ist der Wasserstand gestiegen, er war deutlich über der Markierung. Die Kinder wussten schon, dass sich Reis nicht in Wasser löst.
In dem Glas mit Zucker wurde dagegen fleißig gerührt bis sich der Zucker aufgelöst hat. Dabei wurde auf die Veränderung des Wasserstands geachtet. Und tatsächlich, es hatte den Anschein, als wenn sich der Wasserstand im Zuckerglas beim Lösen wieder etwas verringerte.
Reis und Zucker verdrängen Wasser
Was hier passiert?
Dinge, die im Wasser untergehen verdrängen Wasser nach oben. Das bedeutet, dass der Wasserstand steigt. Und zwar wird genau so viel Wasser verdrängt, wie der Gegenstand Raum einnimmt. In unserem Fall bedeutete dies, dass jeweils ein gehäufter Esslöffel Wasser verdrängt wurde.
Die Besonderheit des Zuckers liegt darin , dass er sich im Wasser löst.
Beim Lösen passiert das Folgende: Viele kleine Wasserteilchen legen sich wie ein Mantel um winzige Zuckerteilchen und lösen sie so heraus. Der Zucker ist also nicht verschwunden und er braucht immer noch seinen Platz. Wasser- und Zuckerteilchen ordnen sich bei einer Lösung aber so geschickt an, dass sie tatsächlich etwas weniger Platz brauchen. Deshalb sinkt der Wasserstand beim Lösen wirklich ein klein wenig.
Insgesamt sind die Teilchen bei einer Lösung enger zusammen als bei reinem Leitungswasser. Eine Lösung ist deshalb dichter als Leitungswasser. Ein schönes Experiment zu diesem Thema ist "Salzwasser ist dichter".
Experiment Variante
Wir haben folgende Variante ausprobiert: Eine große Menge Würfelzucker und groben Salzkristalle wurde jeweils in ein zu 2/3 gefülltes Glas Wasser gegeben. Dabei haben wir den Wasserstand "vorher und nachher" festgehalten!
Das Ziel war es Salz und Zucker im Wasser zu lösen. Mit Rühren haben wir versucht, den Lösungsvorgang zu beschleunigen. Aber insbesondere das Salz hat sich erst nach Stunden gelöst. So konnten wir beobachten, wie der zuerst gestiegene Wasserstand sich ganz langsam verringerte und zum Schluss deutlich wahrnehmbar unter der schwarzen Linie lag.
Kurz bevor der Würfelzucker ins Wasserglas gegeben wird
Salzkristalle lagern sich zuerst am Boden ab
