Sauerstoff ist in flüssigem Zustand blau. Zur Erklärung muss man die Molekülorbitaltheorie zu Rate ziehen. Nach dieser besitzt ein Sauerstoffmolekül 2 ungepaarte Elektronen in den beiden höchten Pi* -Orbital (*=antibindend) (Da diese beiden äquivalent sind, werden sie gemäß der Hund'schen Regel zunächst einfach besetzt) und ist damit paramagnetisch. Aufgrund quantenmechanischer Eigenschaften wird diese Form als Singulett-Sauerstoff bezeichnet (Die Aufspaltung des Signals im NMR ist ein Singulett).

Wird nun Energie (beispielsweise in Form von Licht) zugeführt, kann das Sauerstoffmolekül in einen angeregten Zustand übergehen. Der erste angeregte Zustand entspricht der Paarung der beiden Elektronen, der zweite angeregte Zustand dem Übergang eines der beiden Elektronen in das unbesetzte Orbital (ohne Spinumkehr!). Beide Formen sind paramagnetisch und werden als Triplett-Sauerstoff bezeichnet (Triplett im NMR).

In gasförmigem Zustand kommt diese Reaktion allerdings nicht ohne Weiteres vor, da der Spinerhaltungssatz gilt und sie deshalb streng verboten ist.

In flüssigem Zustand kann dieses Spinverbot allerdings umgangen werden.

Hier können sich aufgrund der größeren Nähe der Moleküle 2 Sauerstoffmoleküle zu einem Dimer zusammenlagern, in dem die beteiligten Moleküle simultan in den Singulettzustand übergehen. Die geschieht durch einen erlaubten Elektrnenübergang (aus einem Pi-Atomorbital in ein Pi*-Molekülorbital). Die hierzu benötigte Energie stammt aus dem Licht, dem die Wellenlängen rot, gelb und grün entzogen werden, so dass nur noch die blauen Anteile zurückbleiben. Trennt sich das Dimer wieder, erhält man 2 Singulett-O2, welche sich durch Elektronenaustausch miteinander wieder zu Triplett-O2 umwandeln können.

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Rotkohl ist ein Indikator, der in Abhängigkeit vom pH-Wert die Farbe verändert. Im sauren Bereich ist er eher rot, im neutralen bis basischen Bereich ist die Farbe Blau bis Grün, im stark basischen schließlich fast Gelb. Der pH-Wert eines Eies verändert sich mit der Zeit, da CO2 aus dem Ei entweicht (vgl. Carbonatpuffer). Das Eiklar eines frischen Eies hat einen pH von 7, mit zunehmendem Alter des Eies steigt er auf ca. 9. Folglich kann man somit auf das Alter des Eies schließen. An einem frischen Ei sollte sich der Rotkohlsaft blau verfärben, je älter es ist, desto mehr geht die Farbe in Richtung Grün. Da sich bei deinem Ei die Farbe des Rotkohls zu Blau-Grün änderte, wird das Ei schon ein paar Tage alt gewesen sein.

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Der Unterschied liegt in der Hybridisierung ("Verschmelzung") der Orbitale. Wie der Name sagt, sind an der Bildung eines sp2 Orbitals 1 s- und 2 p-Orbitale beteiligt, entsprechendes gilt für ein sp3-Orbital. Die durch eine Hybridisierung entstandenen Orbitale unterscheiden sich in ihrer Geomoetrie: sp-Orbitale weisen eine lineare, sp2-Orbitale eine trigonal-planare und sp3-Orbitale eine tetraedrische Geometrie auf. Was die Sigma- und Pi-Bindung anbelangt, so bezeichnet man die Bindund zwischen zwei Kernen, die auf der Kern-Kern-Achse liegt als Sigma-Bindung, Bindungen außerhalb der Kern-Kern-Achse als Pi-Bindung. Zumeiste kommen diese durch die Überlappung zweier p-Orbitale zustande.

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Wenn es dir um die Bestimmung des pH-Wertes geht, kannst du Universalindikator nehmen oder ein pH-Meter. Wenn du nur Säure und Lauge nachweisen willst, kannst du auf verschiedene Dinge aus deiner Küche zurückgreifen: Schwarzer Tee ist im alkalisch bis neutralen schwarzbraun und verfärbt sich bei Säurezusatz gelblichbraun. Noch besser funktioniert Rotkohlsaft (frisch! Eingekochter Rotkohl ist schon angesäuert). Im neutralen Bereich (pH 7) ist der Saft bläulich, gibt man Säure hinzu, wird er über violett bis rot (pH ca. 1), bei Laugenzugabe blau, grün und im stark Alkalischen (< pH 14) olivgrün bis gelb. Funktioniert wunderbar. Säure hat jeder als Essigessenz (25 %ige Essigsäure) zu Hause und als Lauge kann man getrost ETWAS Rohrreiniger in Wasser lösen (Die aktive Substanz im Rohrreiniger ist hauptsächlich NaOH mit einigen Additiven).

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Simili similibus solventur - Ähnliches löst sich in Ähnlichem (Paracelsus) Völlig korrekt, dass Iod-Moleküle unpolar sind und sich folglich gut in unpolaren Lösungsmitteln lösen, dagegen schlecht in polaren Lösungsmitteln. Aber Iod löst sich auch in Wasser, wenn auch nur gering. Die Löslichkeit wird aber stark erhöht, wenn KI zugesetzt wird ( es bildet sich KI + I2 -> KI3), so dass sich Iod mit brauner Farbe löst. Auch in anderen polaren Lösungsmitteln löst sich Iod mit brauner Farbe. In unpolaren Lösungsmitteln löst sich Iod mit violetter Farbe, in aromatischen Kohlenwasserstoffen mit roter Farbe.

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