Verbrauchsmaterialien:

5 ml Ölsäure (C17H33COOH - aus dem Kühlschrank bzw. bestellen bei Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe, Lieferzeit ca. zwei Werktage),

125 ml Petrolether (in den Schraubdeckelflaschen aus Braunglas holen aus Metallschrank im Laborgang 2.UG Seite Wirtschaftshof holen),

1 l frisch vollentsalztes Wasser in Plastik?asche (aus Biophysik _ _.32x holen),

25-g-Verpackung Bärlappsporen (ca. alle 3 Jahre neu besorgen aus Apotheke).


Zubehör in gelber Fotowanne:

1 Messkolben 50 ml (ohne Deckel),
2 Schraubdeckelflaschen 100 ml aus Braunglas,
1 Becherglas 100 ml,
1 Pipette 5 ml,
1 Pipette 2 ml mit Saugheber,
1 Messpipette 1 ml,
2 Einwegspritzen 1 ml,
3 kleine Petrischalen Ø15 cm,
1 große Petrischale Ø20 cm,
1 Trichter Ø6 cm,
1 Glasstab,
1 Lineal.

Bitte beachten:

Die Ölsäure muss kühl gelagert werden (ca. +4°C, Kühlschrank) und darf nicht abgestanden sein (älter als ein halbes Jahr), weil sie sonst ranzig ist,
Das vollentsalzte Wasser darf nicht abgestanden sein (älter als eine Woche), sondern sollte dem Ionenaustauscher frisch entnommen sein,
Die Spritze mit der Mischung muss mit frischer Lösung gefüllt sein (24h alte Lösung ist schon nicht mehr brauchbar!),
Die Schalen müssen nicht nur mit vollentsalztem Wasser, sondern danach auch mit Petrolether (nicht mit Alkohol!) gespült werden, damit sie fettfrei sind.

Mischen der Ölsäure:

Ölsäure wird mit Petrolether im Volumenverhältnis 1:2000 wie beschrieben gemischt.
Mischungsvorgang:
- 1,25 ml Ölsäure werden mit 50 ml Petrolether gemischt. Dies ergibt eine Mischung von 1:40.
- Von dieser Mischung werden nochmals 1,0 ml mit knapp 50 ml Petrolether gemischt. Das ergibt insgesamt eine Mischung von ca. 1:2000.
Die luftdicht verschlossene Mischung vom Vormittag kann bis zur Vorführung am Mittag verwendet werden, wenn man sie vor der Benutzung noch mal schüttelt.

Auf dem Versuchstisch:

1 Spritze mit reinem Petrolether,
1 Spritze mit der 1:2000-Mischung,
daneben das Becherglas,
alle Petrischalen - die 3 kleinen und die große - nebeneinander, fernsehgerecht, gefüllt mit vollentsalztem Wasser und locker bedeckt mit Bärlappsporen, die nicht aufgestreut werden (wird zu ungleichmäßig), sondern von einem Blatt Papier aus hauchdünn aufgeblasen, und zwar zu keiner ganz geschlossenen Fläche, sondern kleine Lücken in der Fläche belassen,
Glasstab,
Lineal.

Vorversuche:

Bestimmung der Tropfenzahl pro ml (ca.150) aus der Mischungs-Spritze, daraus das Volumen eines Tropfens errechnen,

Leerversuch mit reinem Petrolether, ein paar Tropfen in kleine Petrischale tropfen, R ? 0,

je 1 Tropfen der Mischung in die verbliebenen beiden kleinen Schalen, jeweils Radius messen,

3 Tropfen nacheinander in die große Schale; jeweils zwischendurch den Radius messen und r² in graphischer Darstellung auftragen.


Versuchs-Durchführung (nach Reinigung der Petrischalen):

Einen Tropfen der 1:2000-Mischung lässt man in eine der Petrischalen tropfen, in der sich mit Bärlappsporen bedecktes Wasser befindet. Durch die Ölsäure werden die Bärlappsporen auseinandergedrängt. Es ergibt sich dabei ein Ölfleck mit einem Radius von ca.2,5 cm. Aus dem Volumen des Tropfens (siehe 1. Vorversuch), dem Anteil der Ölsäure in dem Tropfen (1:2000stel) und dem Radius des Ölflecks kann dann die Größe der Ölsäure-Moleküle errechnet werden, da man davon ausgehen kann dass die Ölsäure-Moleküle eine Schicht von nur 1 Lage Dicke bilden. Nach jedem neuen Tropfen wird jeweils der Radius des Ölflecks bestimmt. Die Fläche des Ölflecks sollte sich also immer um die Fläche des ersten Öltropfens vergrößern. Die Flächen-Maßzahlen sollten so, in einem kartesischen Koordinatensystem aufgetragen, Punkte einer Geraden darstellen. Aus der Fläche des Ölflecks und der Größe der Ölsäure-Moleküle kann man jetzt die Anzahl der Ölsäure-Moleküle in dem Ölfleck berechnen. Wenn man nun zuvor bestimmt hat welcher Anteil eines Mols Ölsäure sich in der Anzahl Tropfen der 1:2000-Mischung befinden, die den Ölfleck gebildet haben, kann man auf die Anzahl Ölsäure-Moleküle in einem ganzen Mol Ölsäure schließen. Diese Zahl sollte etwa die Avogadro-Konstante bzw. Loschmidt-Zahl ergeben.