Joachim Herz Stiftung/Made with chemix
In dem folgenden Versuch soll - ähnlich wie beim Versuch mit Naphtalin - Fixiersalz (Natriumthiosulfat \(\rm{Na_2 S_2 O_3}\)) durch ständige Wärmezufuhr geschmolzen werden und dabei der zeitliche Verlauf der Temperatur im Salz registriert werden. Damit die Erwärmung gleichmäßig ist, befindet sich das mit Fixiersalz gefüllt kleine Reagenzglas in einem größeren Glas, so dass zwischen den beiden Gläsern, die mit einem durchbohrten Korkstopfen getrennt sind, warme Luft ist.
Zur Temperaturmessung verwendet man ein elektrisches Thermometer, das an ein Messwerterfassungssystem/Datenlogger angeschlossen ist. Dieses zeigt die Temperatur und die verstrichene Zeit an.
Anschließend wird das Fixiersalz wieder abgekühlt, indem man die Heizplatte entfernt. Dabei wird die Abkühlkurve aufgezeichnet. Zur schnelleren Abkühlung kann man die Anordnung in kaltes Wasser stellen.
Anders als beim Abkühlen von Naphtalin liegt beim Unterschreiten der Schmelztemperatur immer noch flüssiges Fixiersalz vor. Man spricht von einer unterkühlten Schmelze. Gibt man in die unterkühlte Schmelze einige Kristalle (Impflinge) von festem Fixiersalz zu, so steigt die Temperatur der Schmelze sehr schnell bis zur erwarteten Erstarrungstemperatur an und erst dann setzt sich der Abkühlungsprozess fort.
Abb. 2 zeigt dir qualitativ den Verlauf des Versuches.
Die Animation in Abb. 2 zeigt dir qualitativ den Verlauf des Versuches.
Beim Übergang vom flüssigen zum festen Zustand wird Energie frei. Im Teilchenmodell erklärt man dies so, dass die Moleküle im festen Zustand eine geringere potenzielle Energie als im flüssigen Zustand haben. Bei Zugabe des "Impfkristalls" in die unterkühlte Flüssigkeit wird diese Energie sehr rasch frei und führt dazu, dass die Temperatur bis zur Erstarrungstemperatur steigt.