Chemie und Licht: Eine weihnachtliche Experimentalvorlesung

390 | Chemie in unserer Zeit | 35. Jahrgang 2001 | Nr. 6

Eine weihnachtliche Experimentalvorlesung

Chemie und LichtBARBARA ALBERT UND JÜRGEN JANEK

mie zu kulturellen und geschichtlichen Aspekten – im Rah-men einer Weihnachtsvorlesung für Zuschauer und -hörermit verschiedenen Erwartungshaltungen besonderen Reizgewinnt. Wir beginnen mit der Frage nach der Identität von„Licht“ grundsätzlich um dann besonders eindrucksvollechemische Lichterscheinungen vorzustellen.

Menschen und Licht In einer Zeit, in der elektrisches Licht und dessen fast gren-zenlose Verfügbarkeit zu einer Selbstverständlichkeit ge-

Was kommt heraus, wenn eine Anorganische Chemikerin undein Physikalischer Chemiker eine gemeinsame Experimental-vorlesung in der Weihnachtszeit halten? So etwas wie eineMischung aus Komödie und Tragödie ..., weder Fisch nochFleisch? Wohl kaum! Entstanden ist ein „erleuchtender“ Streifzug durch die Chemie – von den Quellen des Lichts hinzu Klassikern des Demonstrationsversuchs.

Wie kommt man auf die Idee, eine Weihnachtsvorlesung zum Thema „Chemie und Licht“ zu halten?

Die Antwort ist einfach: Es ist in der Chemie gute Traditi-on, in der Weihnachtszeit eine besondere, öffentliche Vor-lesungsstunde (Abbildung 1) zu gestalten. Dabei verlässtman den Rahmen der manchmal trockenen Pflichtvorle-sungen und versucht, die eher humorvollen und sinnlichenAspekte einer Wissenschaft zu vermitteln, die für viele Men-schen nicht nur unverständlich, sondern oft auch fremdund angsteinflößend erscheint. Zudem spielt das Thema„Licht“ in der Weihnachtszeit eine besondere Rolle, sei esin der Form von brennenden Kerzen oder dem leuchtenden„Stern von Bethlehem“. Um eine öffentliche Vorlesung nichtzu spröde erscheinen zu lassen, brauchen wir Experimen-te. Wer aber die Chemie kennt, der weiß, dass nur wenigeExperimente zum „Show-Knaller“ taugen. Oft sind die ab-laufenden Reaktionen zu langsam, oder aber es passiertschlicht und ergreifend nichts auffällig Sichtbares. Es hat sei-nen guten Grund, dass sich der Prototyp der chemischenExperimentalvorlesung der Explosion widmet!

Wir wollen uns dem Thema im Sinne des Weihnachts-festes etwas friedlicher annähern und uns chemischenLichterscheinungen zuwenden, die nicht immer explosivverlaufen müssen. Die Demonstration passender Experi-mente steht im Vordergrund, aber auch der Hintergrunddieser Experimente soll ein wenig „beleuchtet“ werden.Hierbei sind mit Sicherheit nicht alle Versuche für jedenfaszinierend. Der Fundus wirklich bühnenfähiger Rezepteist begrenzt und gehört zum Repertoire vieler Veranstal-tungen. Dennoch hoffen wir, dass gerade die Verknüpfungvon Theorie und Experiment – sowie der Bezug von Che-

Abb. 2 Gemälde „Die Anbetung durch die Drei Heiligen Könige“ von Giotto (1267-1337); Cappella degli Scrovegni.

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C H E M I E U N D L I C H T | DA S E X PE R I M E N T

worden sind, bemerken wir die Allgegenwart künstlichenLichts gar nicht mehr. Nur im Fall eines Stromausfalls stel-len wir unsere plötzliche Hilflosigkeit im Dunklen fest. Fürunsere Ahnen war natürliches Licht – ausgehend von derSonne und den Sternen – etwas ganz besonderes. Dement-sprechend nimmt die Darstellung des Lichts in allen Kunst-formen – besonders natürlich in der Malerei – eine wichti-ge Rolle ein. Ein wahrer Künstler im Umgang mit Licht warWilliam Turner. In seinem Bild „Licht und Farbe“ kommtdies am Beispiel diffusen Sonnenlichts wunderschön zumAusdruck. Weihnachtliches Licht in Form des „Sterns von Bethlehem“ findet sich in dem berühmten Fresko vonGiotto (Abbildung 2), das die Anbetung des neugeborenenChristus durch die Heiligen Drei Könige darstellt.

Giotto selbst glaubte übrigens, dass der bekannte Hal-leysche Komet der Stern von Bethlehem gewesen sei. Erdrückt dies in seinem Bild durch das Hinzufügen eines Ko-metenschweifs deutlich aus. Heute gehen wir eher davonaus, dass eine seltene Planetenkonstellation von Jupiter undSaturn – eine dreifache Konjunktion – die Ursache für einebesonders helle Lichterscheinung am Himmel zu Beginndes ersten Jahrtausends gewesen sein könnte [1].

Auch in der Musik gab es immer wieder Versuche, Lichtund seine enorme Bedeutung darzustellen. Vielleicht ameindrucksvollsten ist dies Joseph Haydn in „Die Schöpfung“gelungen. In seiner Vertonung der Schöpfungsgeschichtenimmt die Erschaffung des Lichts musikalisch eine ganzzentrale Rolle ein: Die Chorpassage „Es werde Licht!“ wirddargestellt durch einen atemberaubenden C-Dur-Akkord. Sowie wir heute die Allgegenwart von Licht gewohnt sind,sind wir akustisch bereits unempfindlich geworden, so dasswir die Aufregung des Premierenpublikums im Österreich

des Jahres 1798 ob der ungeheuren Tonfolge nicht mehrnachvollziehen können.

Licht = EnergieFür unser eher prosaisches Interesse an Licht spielt einezentrale Rolle, dass Licht nichts anderes als Energie ist.Lichterscheinungen sind in der Chemie ein unverkennba-res Indiz für chemische Reaktionen, in deren Verlaufgrundsätzlich auch Energie umgesetzt wird. Ein Blick auf ei-nen Ausschnitt des elektromagnetischen Spektrums zeigtdies sehr deutlich. Das sichtbare Licht mit seinen Wellen-längen im Bereich zwischen etwa 380 nm und 780 nm ent-spricht Energien im Bereich zwischen 1,6 eV und 3,3 eV.Umgerechnet in molare Energien ist dies der Bereich zwi-schen 154 kJ/mol und 315 kJ/mol. Genau in diesem Be-reich liegen die Energien von vielen wichtigen chemischenBindungstypen (s. Infobox „Licht = Energie“). Entsprechendkann sowohl beim Knüpfen oder beim Brechen chemischerBindungen sichtbares Licht entstehen oder absorbiert wer-den.

Wichtig für unser heutiges Verständnis ist, dass Lichtaus Quantenteilchen – den Photonen – besteht. Eine Licht-quelle ist daher nichts anderes als eine Quelle von Photo-nen. Welche Farbe und welche Helligkeit eine Lichtquellezeigt, hängt von der Energie und der Menge der ausge-sandten Photonen ab [2]. In den nachfolgenden Experi-menten werden wir eine ganze Reihe verschiedener Licht-quellen kennenlernen, die sich jeweils durch eine ganz besondere Charakteristik der ausgesandten Strahlung auszeichnen. Wir können dabei unterscheiden zwischen„breitbandigen“ Quellen, die Licht (bzw. Strahlung) überweite Wellenlängenbereiche hinweg aussenden, und „dis-

Abb. 1 Weih-nachtsvorlesung2000 im GroßenChemie-Hörsaalder Justus-Liebig-UniversitätGießen.

Abb. 3 Kerzen-licht durch Ver-brennung orga-nischer Kohlen-wasserstoff-Verbindungen.


kreten“ Quellen, die nur ganz bestimmte Wellenlängen emit-tieren.

„Künstliches“ Licht durch Verbrennung – Kerzen

Die chemische Lichterzeugung mit Hilfe einer Ver-brennungsreaktion, die wir als Oxidation bezeichnen, stelltdie älteste von Menschen genutzte Lichtquelle dar. OffeneFlammen strahlen Licht und Wärme aus (Abbildung 3).

Noch im 19. Jahrhundert waren Kerzen oder Öllampenals Lichtquelle weit verbreitet. Das war nicht immer unge-fährlich: So haben weltweit nur einzelne Theaterbauten derBarockzeit überhaupt das Licht des elektrischen Zeitalterserblickt. Der Rest ist der barocken Kerzenpracht, die zur Be-leuchtung von Bühne und Zuschauerraum notwendig war,zum Opfer gefallen und verbrannt.

Bis in die Gegenwart hinein verbrennen wir immernoch Paraffin, um mit dem Licht kleiner Kerzen eine be-sonders romantische Atmosphäre zu erzeugen oder um dieTeekanne auf Temperatur zu halten. Das entstehende Lichtist kompliziert zusammengesetzt, und die Erforschung derChemie von Flammen ist ein wichtiges Gebiet der che-

mischen Kinetik in Gasen [4]. Prinzipiell kann man fest-halten, dass aufgrund der hohen Flammentemperatur so-wohl ganz bestimmte charakteristische Wellenlängen aus-gesandt werden (Abbildung 7) als auch heiße Rußpartikelglühen und Licht aussenden. Bei der Gasflamme des Brun-senbrenners wird der Einfluss der Verbrennungsbedingun-gen auf die Flammenfarbe sehr schön deutlich: Bei ge-ringer Luftzufuhr beobachten wir eine leuchtend gelbeFlamme, bei intensiver Luftzufuhr wird kaum Licht emit-tiert.

„Künstliches“ Licht – Elektrisches LichtIst das Kerzenlicht noch eine ziemlich chemische Angele-genheit, so wurde die Lichterzeugung mit der freien Ver-fügbarkeit von Elektrizität am Ende des 19. Jahrhunderteher eine Domäne der Physik. Im Zentrum der klassischenelektrischen Lichterzeugung steht schlicht das elektrischeHeizen. Und obwohl uns heute das Glühen von Me-talldrähten, die von einem großen Strom durchflossen wer-den, als Alltagsphänomen erscheint, war dessen vollständi-ge Deutung der Beginn einer wissenschaftlichen Revoluti-on – der Beginn der Quantentheorie.

L I C H T = E N E RG I E |



Stromdurchflossene elektrische Leiter – in der Anwen-dung fast ausschließlich Metalle – erwärmen sich. Diese Er-wärmung, auch als Joulescher Effekt oder Widerstands-wärme bezeichnet, beruht auf der Übertragung von kineti-scher Energie der bewegten Elektronen auf die im Kristall-gitter auf festen Positionen „sitzenden“ Metallatome. Diesewerden hierdurch zu stärkeren Schwingungen angeregt,was einer höheren Temperatur entspricht. Bei jeder Tem-peratur geben die schwingenden Metallatome wiederumEnergie in Form von Strahlung an ihre Umgebung ab. Beihinreichend hohen Temperaturen wird ein Teil dieser Energie auch in Form von sichtbarem Licht ausgesandt. Ineinem „Schwarzen Strahler“ ist das Strahlungsgleichgewichtzwischen Emission und Absorption eingestellt (s. Infobox).Das resultierende Emissionsspektrum ist charakteristischfür die Temperatur des schwarzen Strahlers und wurde erst-mals von Max Planck (Nobelpreis für Physik 1918) theore-tisch vollständig gedeutet. Hierzu musste er eine neue Na-turkonstante, die heute als Plancksches Wirkungsquantumbezeichnet wird, einführen [4].

Eines der ersten elektrischen Leuchtmittel war die Koh-lefadenlampe. Diese hatte zwar ein schönes Licht, war aberextrem empfindlich und teuer, da Kohlefäden bei hohenTemperaturen an Luft verbrennen und die Glaskörper da-her aufwändig evakuiert werden mussten. Ein ungewöhn-licheres Leuchtmittel fand der Physikochemiker WaltherNernst (Nobelpreis für Chemie 1920) kurz vor 1900 [5].

Nernst fand bei Untersuchungen zur elektrischen Leit-fähigkeit von farblosen keramischen Materialien (u. a.„Nernstmasse“), dass manche dieser Materialien bei hoherTemperatur (oberhalb 500 – 600 °C) sehr gute Leiter wer-den. Das war aus physikalischer Sicht ganz merkwürdig:

Diese Materialien waren weder Metalle noch elektronischeHalbleiter. Aufgrund dieser Untersuchungen und der nach-folgenden theoretischen Arbeiten von C. Wagner und W.Schottky wissen wir heute, dass der verwendete kerami-sche Leuchtstift ein reiner Ionenleiter ist. Während diesesMaterial heute als Leuchtmittel bedeutungslos ist, hat daszugrundeliegende Zirkon(IV)-oxid mit einer Dotierung vonca. 10 % Yttrium(III)-oxid als Festelektrolyt enorme Be-deutung in der Sensorik (als Lambda-Sonde) und der Tech-nik der Hochtemperaturbrennstoffzelle. Das Nernstsche Ex-periment – es nutzt die Beweglichkeit von Sauerstoffionenim Kristallgitter – ist in der Infobox schematisch dargestellt.Eine moderne Nachbildung der ursprünglichen Nernst-Lam-pe und deren „Entzündung“ ist in Abbildung 4 zu sehen.Nernst selbst sprach von seiner Erfindung als dem einzigenelektrischen Licht, das man „wie eine Kerze anzündet undausbläst“...

DER SCHWARZE STRAHLER – „THERMISCHE LEUCHTMITTEL“ | DIE NERNST-LAMPE UND IHRE DEUTUNG |

C H LO R- K N A L LG A S - R E A K T I O N |


Die Nernst-Lampe ist aufgrund der darin ablaufenden Io-nenleitung ein hervorragendes elektrochemisches Demon-strationsexperiment. Die in den Jahren um 1900 kommer-ziell erhältliche Nernst-Lampe war allerdings nur für kurzeZeit ein Erfolg. Nernst meldete ca. 20 Patente im Zusam-menhang mit seiner Lampe an. Die AEG verkaufte mehre-re 100.000 Stück, bevor Edison mit der wesentlich günsti-geren Wolfram-Lampe, die wir auch heute noch nutzen,den Markt eroberte. Wie die Kohlefadenlampe basiert dieWolframfadenlampe wiederum auf der Widerstandsheizungdurch bewegte Elektronen.

Auch unsere wichtigste Lichtquelle, die Sonne, ist ein„thermisches“ Leuchtmittel. Die in der Sonne ablaufendenKernreaktionen halten die Sonnenoberfläche auf einer kon-stanten Temperatur von ca. 6000 °C. Die Temperaturen imInneren der Sonne sind allerdings noch wesentlich höher.Charakteristisch für alle „thermischen“ Lichtquellen ist dieAussendung von Photonen ganz verschiedener Energie (In-fobox S. 393). Das sichtbare Licht ist nur ein sehr kleinerBereich des gesamten Strahlungsspektrums. Wie wir im All-tagsleben erfahren, senden alle „thermischen“ Lampen auchIR-Strahlung (Wärme) und UV-Strahlung aus.

Zerlegung von weißem Licht und Photochemie

Da weißes oder nahezu weißes Licht thermischer Licht-quellen immer eine Mischung von Strahlung verschiedenerEnergie bzw. verschiedener „Farbe“ ist, können die einzel-nen Farbbeiträge mit Hilfe der Lichtbrechung isoliert wer-den. Im Demonstrationsexperiment gelingt dies auf einfa-che Weise mit einem optischen Prisma. Licht verschiedenerFarbe bzw. Energie breitet sich in unterschiedlichen Me-dien verschieden schnell aus und wird beim Übertritt voneinem Medium (z. B. Luft) in ein anderes Medium (Glas) ge-brochen, also abgelenkt – und zwar umso stärker, je klei-ner die Wellenlänge ist. In einem weiteren Experiment kön-nen wir nun zeigen, dass verschiedenfarbiges Licht tatsäch-lich verschiedenen Energiebeträgen entspricht. MangelsSonne in den meisten chemischen Hörsälen empfiehlt essich, das Licht einer hellen Dia-Lampe mit einer Sammellinsezu fokussieren und mit einem Prisma zu zerlegen).

Im nächsten Schritt versuchen wir, mit Licht eine che-mische Reaktion zu zünden (Infobox S. 393). Hierzu füllenwir unter Beachtung der notwendigen Sicherheitsmaßnah-men eine Mischung von Chlor und Wasserstoff, eine Chlor-Knallgasmischung, in ein Reagenzglas mit nicht zu fest sit-zendem Stopfen (Abbildung 5). Chlor und Wasserstoff rea-gieren in einer Kettenreaktion miteinander zur Salzsäure,HCl. Hierzu ist als Startschritt die Spaltung des Chlormo-leküls Cl2 notwendig. Eine Rechnung zeigt, dass rotes Lichtmit einer Wellenlänge von 600 nm keine hinreichend en-ergiereichen Photonen bereitstellt. Blaues und UV-Licht soll-te hingegen das Chlormolekül spalten können. Genau diesbeobachten wir im Experiment: Unter rotem Licht bleibt

Abb. 4 „Anschal-ten“ einer nach-gebauten Nernst-Lampe mit einemBunsen-Brenner.Erst wenn der ge-samte Stift ausYSZ (Yttrium-stabilisiertes Zir-konoxid) auf-grund einer hin-reichend hohenTemperatur io-nenleitend ge-worden ist, kannein elektrischerStrom fließen.Nach kurzer Zeitbrennt dieNernst-Lampestabil und heiztsich selbst. Durchstarkes Pustenkann die Tempe-ratur des Stiftessoweit gesenktwerden, dass derWiderstand deut-lich größer wird,die Eigenheizleis-tung abnimmtund die Lampe erlischt.

Abb. 5 Knallgas-Reaktion.

Beson-ders einfach kön-nen wir elektronische Anregun-gen in Gasen durch Stöße mit freien Elektro-nen erzeugen. Hierzu füllt man in Glasröhrenverschiedene (reine) Gase ab. Wenn wir andie so entstandenen Entladungsröhren eineSpannung im Bereich von etwa 1 kV undhöher anlegen, kommt es zu einer Stoßioni-sation. Die in Gasen immer in geringer Kon-zentration vorhandenen Ionen und Elektro-nen werden im elektrischen Feld beschleu-nigt und erzeugen durch Stöße weitere Io-nen. Bei der parallel ablaufenden Wiederver-einigung von Ionen und Elektronen wirdLicht frei, das ganz charakteristisch für dasbetreffende Gas ist. Die entstehenden Lini-enspektren können als Abbild des innerenAufbaus der Elektronenhülle verstanden wer-den [7].

In Abbildung 6 sind nebeneinander die Glimmentla-dungen in Sauerstoff, Wasserstoff, Argon, Neon, Heliumund Stickstoff dargestellt. In der Infobox sind die entspre-chenden Spektren abgebildet. Die Unterschiede in den aus-gesandten Wellenlängen sind deutlich. Und der Vergleichmit dem Spektrum der Nernst-Lampe als thermischemLeuchtmittel zeigt besonders klar den Unterschied zwi-schen kontinuierlicher und diskreter Emission. Gelingt es,die Aussendung von bestimmten Photonen besonders starkanzuregen und durch Überlagerung zu stärken, dann habenwir hier einen Laser. Laser-Photochemie ist heute eines derbesonders aktiven und modernen Gebiete der Chemie.

Wir können Licht also auf zweierlei Weisen erzeugen:Thermisch – dann entsteht eine Mischung verschiedenfar-bigen Lichtes, die allein von der Temperatur des Leucht-mittels abhängt. Als Nebeneffekt entsteht grundsätzlich



die Gasmischung lange stabil. Erst bei Bestrahlung mit en-ergiereicherem Licht startet die Reaktion (wichtig: Zusätz-lich muss die Intensität des Lichtes groß genug sein). DieGasmischung reagiert unter starker Energieabgabe und derStopfen fliegt durch den Hörsaal. Dieses Experiment kön-nen wir als Prototyp aller photochemischen Reaktionen, al-so Reaktionen, die unter Bestrahlung mit Licht ablaufen,verstehen [6].

Musikalisch darf an dieser Stelle Richard Wagner nichtfehlen! Am Ende der Oper „Rheingold“ betreten die mitihrem eigenen Untergang beschäftigten Götter über eineleuchtende Regenbogenbrücke das neue Walhall. Der Re-genbogen als Symbol des Glücks ist eine besonders ein-drückliche und faszinierende Erscheinung im Zusammen-hang mit der Zerlegung natürlichen Lichtes.

Farbiges Licht einer bestimmten Energie?Am Beispiel der verschiedenen thermischen Lichtquellen er-kennen wir, dass Licht nicht gleich Licht ist, sondern viel-mehr eine Mischung von Photonen verschiedener Energie.Außerdem sehen wir, dass chemische Reaktionen mit demUmsatz von ganz bestimmten Energiemengen bzw. Photo-nen verbunden sind. Also ist es logisch, zu versuchen, „sor-tenreines“ oder „diskretes“ Licht möglichst nur einer einzi-gen Energie bzw. Wellenlänge zu erzeugen.

Hierzu schauen wir uns in ganz stark vereinfachter Formden Aufbau eines Atoms an (Infobox). Wir erkennen, dassder Wechsel von Elektronen zwischen verschiedenen Zu-ständen in einem Atom oder Molekül immer mit einer En-ergiedifferenz verbunden ist, die wiederum in Form vonsichtbarem Licht ausgestrahlt werden kann.

Abb. 6 Gleichspannungsentladungen (ca. 3 kV) in verschiedenen reinen Ga-sen bei reduziertem Druck. Die Farben der Abbildungen entsprechen nichtexakt dem Originalexperiment. Die Abbildung ist aus einzelnen Fotografienzusammengesetzt.

ATOM- UND MOLEKÜLSPEKTREN |

Abb. 7 BunteFlammen.


auch Infrarot-Strahlung, die wir als Wärme wahrnehmen.Oder wir erzeugen Licht unter Nutzung von Elektronenü-bergängen in Atomen, Molekülen oder Festkörpern, wobeiman zu farbreinerem Licht gelangt. Hier spielen Gase undEntladungen besonders im Bereich von Hochleistungs-leuchtmitteln eine große Rolle; Festkörper haben eher imBereich lichtschwächerer Anwendungen eine große Be-deutung (z. B. Leuchtdioden).

Fiat Lux: Licht und kleine GeschichtenWir wenden uns nun sinnlicheren Seiten chemischer Licht-erscheinungen zu. Musik aus „Zarathustra“ von RichardStrauss begleitet das Aufleuchten bunter Flammen in einemdunklen Raum (Abbildung 7). Wie beschrieben, tritt sicht-bares Licht oft zusammen mit anderen Energieformen wieWärme auf: Zum Beispiel beim Verbrennen von „Gesalze-nem Alkohol“. Bei diesem Experiment werden Natrium-(gelb), Zink- und Magnesium- (weiß), Kupfer- (blau), Stron-tium- (rotviolett) sowie Lithiumsalze (rot) in Methanol gelöstund angezündet. Die Metallatome werden durch die bei derVerbrennung entstehende Wärme elektronisch angeregtund emittieren Licht bestimmter Wellenlänge und damit be-stimmter Farbe. Außerdem verbrennt Borsäuremethylestermit grüner Flamme.

Licht ist lebensnotwendig. Die Photosynthese der Pflan-zen, bei der aus Kohlendioxid und Wasser organische Stof-fe synthetisiert werden, wäre ohne Licht nicht möglich.Vielleicht ist deshalb Licht für den Menschen schon immeretwas Positives gewesen. In den Religionen, in der Philo-sophie und in der Literatur wurden und werden Licht undauch Lichtgestalten häufig mit Weisheit und Schönheitgleichgesetzt. Licht, z.B. Sonnenlicht, spielt deshalb in un-serer Geschichte seit Jahrtausenden eine besondere Rolle.So war das Charakteristikum der ersten monotheistischenReligion die Verehrung der Sonne Aton durch den ägyp-tischen Pharao Echnaton, der von 1364 bis 1347 v. Chr. lebte. Wir sehen ein Relief (Infobox S. 397), auf dem Echna-ton nebst Familie die Sonne anbetend dargestellt ist undhören in Gedanken „Walk like an Egyptian“ von denBangles. Kann uns die Chemie auch einen „Sonnenunter-gang“ liefern? Zu „Mirrors“ von Sally Oldfield und be-

leuchtet durch einen Overheadprojektor wirft ein Weih-nachtsbaum-Scherenschnitt seinen Schatten auf die Reduk-tion von Thiosulfat zu elementarem Schwefel. Dieser schei-det sich kolloidal ab und streut das weiße Licht eindrucks-voll (Tyndall-Effekt). Dazu erklingt Echnatons Hymnus anden Sonnenball Aton.

Echnatons Gebet an die Sonne findet sich heute als 104.Psalm in der Bibel. Die Religion, in der die Sonne verehrtwurde, ging jedoch nach seinem Tod wieder unter.

Nicht nur bei den alten Ägyptern, auch bei den altenGriechen waren Lichtgestalten etwas Göttliches. Phos-phorus, der Morgenstern, gehörte zum Gefolge der Aphro-dite, der griechischen Liebesgöttin. Phosphorus heißt„Lichtträger“. Wegen der besonderen Wohlgestalt von Phos-phorus, fand die Liebesgöttin Aphrodite Gefallen an ihmund entführte ihn. Woher hat nun das chemische Element„Phosphor“ seinen Namen? Es leuchtet!

Das Element, das der Alchimist Henning Brandt 1669(Abbildung 8) durch Einkochen von großen Mengen Urinentdeckte, zeigt an der Luft Lumineszenz. Diese ist eineLeuchterscheinung, die nicht mit der Entwicklung von Wär-me verbunden ist, sondern auf bestimmten elektronischenÜbergängen beruht. Zu einem Lied von Sally Oldfield („Songof the Lamp“) haben wir die „Phosphorlampe“ von Brandtnachgestellt [14].

Aber: Weißer Phosphor ist nicht nur leuchtend undselbstentzündlich, er ist auch giftig, was man aber früher ig-norierte. Er wurde in Zeiten, als Mediziner noch keine Che-mie lernen mussten, gegen Koliken, Asthma, Tetanus,Schlaganfall, Gicht, Depression, Epilepsie, Tuberkolose undals Aphrodisiakum eingesetzt – ein klares Zeichen dafür,wie sehr man Licht Wunderwirkung zuschreibt [13]. Die Be-deutung von Phosphor und Phosphorverbindungen für dieMenschheit ist eine ambivalente: es gibt eine durch Phos-phor verursachte Krankheit, die „phossy jaw“ genannt wirdund bei der der Kiefer abstirbt; es gibt aber auch Phosphorenthaltendes Nervengas und Bomben. So wurde Hamburg,die Geburtsstadt des Entdeckers von Phosphor, 1943 durchPhosphorbomben zerstört. Als positiv kann man natürlichdie Bedeutung von Phosphor in Düngemitteln, ohne diedie Menschheit nicht ernährt werden könnte, einschätzen.

> Abb. 8 „The Al-chemist in Searchof the Philoso-pher's Stone“ vonJoseph Wright(1734–1794).[Derby Museumand Art Gallery]

>> Abb. 9Tanzende Feuer.

>>> Abb. 10Feuer im Eisberg.



Auch gelten Phosphorverbindungen, die als Konservie-rungsmittel für Lebensmittel, Phosphorverbindungen in feu-erfesten Schlafanzügen, in Coca-Cola, in Streichhölzern ...und in rostfreien Korsettstangen verwendet werden, alsnützlich.

Brennen kalte Stoffe?Im Periodensystem der Elemente sieht man, dass die Che-mie heute 81 stabile Elemente kennt, aus denen sämtlicheMaterie, die uns umgibt, aufgebaut ist. Dem griechischenPhilosophen Empedokles „ging schon früh ein Licht auf“.Er lebte von 490 bis 430 v. Chr. und kannte nicht 81, aberdoch schon vier Elemente: Erde, Wasser, Luft und Feuer.Und Feuer war, natürlich, immer mit Licht, aber auch mitWärme verbunden. Empedokles dachte da an das Feuer inÖfen, vielleicht noch an das Feuer der Vulkane, der Sonne.Kalte Stoffe brennen ja nach unserer Erfahrung normaler-weise nicht. In Abbildung 9 brennt aber ein kondensiertesGas, das eine Temperatur von −164°C hat. Zu diesem „Tan-zenden Feuer“ ertönt „Blinded by the light“ von ManfredMan’s Earth Band. Wir entzünden außerdem ein "Feuerwerkmit Eis". Und selbst in festem Trockeneis, das eine Tempe-ratur von −78 °C hat, brennt es, wie man in Abbildung 10sieht. Bei diesen chemischen Reaktionen handelt es sichum Oxidationen, die unter starker Energieabgabe ver-laufen.

Und sogar Eisen verbrennt an der Luft! Man stelle sichvor, Eisenbahnschienen würden sich an der Luft plötzlichentzünden. Wenn Eisen fein verteilt ist, passiert genau das.Zur Musik „Aus der neuen Welt“ von Antonin Dvorak ver-brennt Stahlwolle (Abbildung 11). Dies ist ein Korrosions-vorgang, eine heterogene Reaktion, wie das uns bekannteallmähliche Rosten, der unter Energieabgabe verläuft. Sol-che Reaktionen laufen vor allem an den Grenzflächen zwi-schen den Reaktionspartnern ab, also an der Oberflächeder Stahlwolle, wo diese mit Sauerstoff der Luft inBerührung kommt. Wegen der großen Oberfläche der sehrkleinen Eisenteilchen in Stahlwolle läuft die Reaktion be-

sonders schnell ab, und es wird unter Lichterscheinung vielEnergie in kurzer Zeit abgegeben.

Der „Brennende Schneeball“ hingegen ist nur ein Trick!Es brennt Campher, der in Schnee eingebettet wurde. Eineorganische Verbindung, Pentan, brennt auch, wenn manden „Wandernden Feuerball“ zündet (Abbildung 12). Die-ser Versuch startet mit etwas Verzögerung. Man lauscht der„Carmina burana“ von Carl Orff, während eine Kerze schein-bar harmlos in der Nähe des einen Endes eines meterlan-

H Y M N U S |

König Echnaton, Königin Nofreteteund eine der Töchter beim Gottes-dienst vor Aton. Relieffragment voneiner Balustrade der Rampe desAton-Tempels. Kalkstein. Kairo, Mu-seum [11].

Schön ist Dein Erscheinen im Lichtort des Himmels,

Du lebender Aton, der von Anbeginn lebte!Dein leuchtendes Aufgehn im östlichen

LichtortErfüllt alle Lande in Deiner Schönheit;Du bist groß, glanzvoll, und hoch über

allen Landen,Deine Strahlen umfassen die Länder bis

zum Rand Deiner Schöpfung!...Wenn Du morgens im Horizonte aufsteigst,Als Aton am Tage erglänzend,So weicht Dir die Finsternis,Sobald Du Deine Strahlen spendest....Gehst Du unter im westlichen Lichtort,Liegt die Erde im Dunkel, als sei sie

erstorben.

<< Abb. 11Weihnachtsbaumaus Stahl.

< Abb. 12Wandernder Feuerball.


gen, gewundenen Schlauchs brennt und weit entfernt da-von ein mit Pentan getränkter Bierdeckel, der sich in einemTrichter am anderen Ende des Schlauchs befindet, ruht.Plötzlich ein Lichtschweif: Es passiert das, was in der Ka-nalisation abläuft, wenn jemand an einem Ende der Stadt einorganisches Lösungsmittel, z.B. Nitroverdünnung, in denAbguss gibt. Ohne dass etwas vor Ort zu passieren scheint,bricht am anderen Ende der Stadt aber plötzlich ein Feueraus.

Teuflische Lampen und himmlisches LichtDer Grieche Empedokles hat diese Art von Feuer wahr-scheinlich noch nicht gekannt, obwohl er ein richtig „hel-ler Kopf“ war. Er hat schon damals postuliert, dass Licht sichmit einer endlichen Geschwindigkeit durch den Raum be-wegt. Heute wissen wir, dass die Lichtgeschwindigkeit ca.3 mal 108 m/s, also 300 Millionen Meter pro Sekunde be-trägt. Die Erde ist von der Sonne 1,5 mal 1011 m, also 150Milliarden Meter entfernt. Licht von der Sonne braucht al-so etwa 8 min, bis es bei uns ankommt. Und die Sonne

scheint nicht überall. In der Hölle zum Beispiel kommt dasLicht der Sonne nie an. Wie macht der Teufel Licht? Der Teu-fel, auch Luzifer genannt, hat einen besonderen Trick; er be-reitet sich Tee zu (Abbildung 13): In der Hölle ist es ohnehinschon warm. Also macht Luzifer Pfefferminz-Tee ohne Hit-ze und das Licht des Tees ist ein kaltes Licht, das nicht ge-koppelt mit Wärme auftritt. Es resultiert aus der Bildung vonelektronisch angeregtem Kohlendioxid bei der oxidativenZersetzung von Oxalsäureestern. Bei der Relaxation desKohlendioxids wird die rote Fluoreszenz des in den Pfef-ferminzblättern enthaltenen Farbstoffs Chlorophyll an-geregt.

Übrigens heißt „Luzifer“ auch „Lichtträger“. Luzifer istder lateinische Name des Morgensterns, griechisch Phos-phorus, der bereits erwähnt wurde. Gemäß der Bibel wur-de Luzifer zum Licht-Engel. Doch eines Tages benahm ersich unangemessen, indem er sich über Gott zu erhebenversuchte, und wurde in die Unterwelt verbannt. Ohne Che-mie wäre er „bei Licht besehen“ da unten hilflos gewesen:kein Strom ... Luzifer muss sich chemisch Licht gemachthaben. Er nutzt die Oxidation von Tetrakis-(dimethylami-no)ethen. Die Titelmusik von „Star Wars“ erklingt, währenddie chemische Leuchtstoffröhre (Abbildung 14) ihr grün-liches Licht verbreitet.

In der christlichen Religion spielen Lichtgestalten einegroße Rolle, schließlich sagt Jesus: Ich bin das Licht. Abernicht nur in der Religion, auch in den Mythen und Märchenhat Licht eine besondere Bedeutung. Die Gebrüder Grimmschrieben um 1830 herum ein Märchen nieder, welches„Das blaue Licht“ heißt. In diesem wird ein Soldat, der einem König lange treu gedient hat, aus dem Dienst in dieFinsternis entlassen und macht sich große Sorgen um dieZukunft. Er verdingt sich bei einer Hexe, die ihm die Auf-gabe gibt, ein wundersames blaues Licht aus einem Brun-nen hervorzuholen. Der Soldat entdeckt die Wunderkraftdieses besonderen blauen Lichtes und gelangt mit der Hilfe des Lichtes zu Reichtum. Noch dazu heiratet ihn die

Abb. 13 Tee des Teufels. Abb. 14 Lichtröhre ohne Strom.

Wie Luzifer ein gefallener Engel wurde (Jesaja 14):„Auch du bist kraftlos nun wie wir, du bist uns gleich

geworden? 11 Hinab in die Unterwelt fuhr deine Pracht, das Rau-

schen deiner Harfen. Auf Moder bist du hier gebettet, Gewürm ist deine Decke.

12 Wie bist du vom Himmel geschmettert, du, der alle Völker versklavte!

13 Du plantest in deinem Herzen: 'Zum Himmel will ichsteigen, meinen Thron über Gottes Sterne setzen, aufdem Versammlungsberg im höchsten Norden will ichwohnen.

14 Ich will zu Wolkenhöhen mich erheben, gleich seindem Allerhöchsten.

15 Doch hinabgestürzt bist du in die Unterwelt, die aller-tiefste Tiefe.“



Königstochter und alles wird gut. „Luminol“ erzeugt blaues und grünes Licht, beruhigend und anregend zu-gleich. Wieder erklingt die Titelmusik von Star Wars (Abbildung 15).

Dazu passt, was Novalis, ein Dichter der deutschen Ro-mantik, der 1772 „das Licht der Welt erblickte“ und etwazur Zeit der Gebrüder Grimm lebte, in seinem „Traktat vomLicht“ schreibt (s. linker, unterlegter Text).

Novalis verknüpfte also die Begriffe Licht, Leben und(Al)Che(i)mie. Er erkannte das Wesentliche der Chemie.Chemie ist Veränderung. Veränderungen zu sehen und zuverstehen ist in unser aller Leben essentiell. Weihnachtenhat viel mit Licht zu tun. Das christliche Weihnachten, aberauch das jüdische Hanukkah oder heidnische Sonnen-wendfeste wie das Luzia-Fest in Schweden sind Lichterfeste.Kerzen und warmer Lampenschein, im ersten Teil dieserVorlesung bereits besprochen, spielen eine besonders großeRolle. Wir schließen mit chemischen Kerzen zum „Allelu-ja“ aus „Exsultate jubilate“ von Wolfgang Amadeus Mozartund verbrennen roten, ungiftigen Phosphor und Schwefelin reinem Sauerstoff (Abbildung 17). „Schießbaumwolle“(Abbildung 18) und „Bengalische Feuer“ leuchten heim.

FazitIn Carl Orffs Oper „Der Mond“ aus dem Jahr 1939 ent-decken vier Männer aus einem Land, in dem es nur Dun-kelheit gibt, in einer fremden Welt zum ersten Mal denMond und fragen „Was ist das für ein Licht?“. Wir wissenheute zum Glück mehr! Da der Mond „kalt“ ist und keineeigene thermische Lichtquelle darstellt, müssen wir erken-nen, dass der Mond nur das Sonnenlicht reflektiert. AlleLichtquellen beruhen entweder auf der kontinuierlichen„thermischen Emission“ von Photonen durch Festkörperbei hohen Temperaturen (analog zum „Schwarzen Strah-ler“) oder aber auf der Emission ganz bestimmter Photonen,die bei elektronischen Übergängen in Atomen, Molekülenoder Festkörpern ausgesendet werden (Gasentladungslam-pen, Laser).

Licht kann chemische Reaktionen auslösen: Entwederwird durch den Lichteintrag die Temperatur erhöht und da-mit die notwendige Aktivierungsenergie zur Verfügung ge-stellt. Oder aber eine ganz bestimmte Reaktion wird gezieltdurch Licht definierter Wellenlänge aktiviert. Das Wechsel-spiel ist faszinierend und führt bei intensiverer Beschäfti-gung schnell zu weitergehenden Fragen nach der chemi-schen Nutzung von Sonnenstrahlung, der Entstehung vonLicht in modernen Leuchtdioden oder in Hochdruckentla-dungslampen.

ZusammenfassungDass viele chemische Reaktionen unter Lichterscheinung ver-laufen, ist jedem geläufig. Chemische Reaktionen, bei denenes leuchtet, stehen mit einer großen Bandbreite für Demon-strationsversuche zur Verfügung: Wollen wir Explosionen se-hen? Flammen? Kaltes Licht? Wir haben uns zu Weihnachtenfür die ruhigeren Varianten dieser Experimente entschieden,und versucht, durch chemische Leuchterscheinungen hervor-gerufene Effekte zum einen zu erklären, vor allem aber asso-ziativ in Zusammenhänge zu stellen, die auch Nicht-Chemi-kern eingängig sind.

„Licht ist Symbol der echten Besonnenheit ...Licht ist auf jedem Fall Aktion – Licht ist wie Leben,

wirkende Wirkung ... Licht macht Feuer Leben ist wie Licht. Alle Wirkung ist Übergang. Bei der Chemie geht beides

ineinander verändernd über ...“

Abb. 15 Luminol.

Abb. 18 Schießbaumwolle.

Abb. 16 Chemi-sche Kerzen –Phosphorflamme.

Abb. 17 Chemi-sche Kerzen –Schwefelflamme.


D I E E X PE R I M E N T E I M D E TA I L |Die Vorschriften sind der angegebenen Literaturentnommen, teilweise jedoch wie beschrieben ab-gewandelt worden. Zusätzliche Details können beiWilfried Scheld (E-Mail [email protected]) erfragt werden.

WWaarrnnhhiinnwweeiiss:: Bei der Durchführung der Experi-mente müssen die üblichen Sicherheits- und Ent-sorgungsvorschriften eingehalten werden, die inder angegebenen Literatur nachgelesen werdenkönnen. Das Nacharbeiten der Experimente erfolgtauf eigene Gefahr!

BBuunnttee FFllaammmmeenn [9]Die folgenden Substanzen werden in Form der ge-sättigten methanolischen Lösungen in verschiede-ne Porzellanschalen gegeben und mit glühendenHolzspänen gezündet: und

NaCl + NH4ClH3BO3 + H2SO4 (konz.)SrCl2

CuCl2 + NH3-Wasser (konz.)LiCl, SrCl2 + NH3-Wasser (konz.)

SSoonnnneennuunntteerrggaanngg [8, 10]Natriumthiosulfat-Lösung (2%ig) und Salzsäure(5%ig) werden in eine schmale, hohe Glaswannegegeben, an der ein aus Pappe ausgeschnittenerWeihnachtsbaum lehnt. Licht eines Overheadpro-jektors fällt durch das Glasgefäß auf die Projekti-onsfläche.

Na2S2O3 + 2 HCl →H2O + SO2 + 1/6 S6 + 2 NaCl

PPhhoosspphhoorrllaammppee [10,14]Ein großer Rundkolben, der mit einer Vakuum-pumpe über einen Hahn verbunden ist, wird mit inSchwefelkohlenstoff gelöstem weißen Phosphorgeschwenkt. Beim Öffnen des Hahns wird das Lö-sungsmittel abgezogen und die mit einer dünnenSchicht Phosphors belegte Kolbenwand leuchtetbei Kontakt mit Luft auf. Die Lumineszenz resul-tiert aus einer Oxidation von Phosphor über niede-re Phosphoroxide zu P4O10.

TTaannzzeennddeess FFeeuueerr [8]Stadtgas wird in ein in flüssigen Stickstoff ragen-des, großes Reagenzglas einkondensiert, angezün-det und auf einen Labortisch geschüttet. Die bren-nenden Tropfen tanzen wegen des Leidenfrost-schen Phänomens auf der Tischplatte.

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

FFeeuueerrwweerrkk mmiitt EEiiss [8]Eine Mischung von Zink und Ammoniumnitratreagiert miteinander unter Flammenerscheinung,was durch H2O (Eiswürfel) initiiert wird.

Zn + NH4NO3 + NH4Cl →ZnO + NH4NO2 + NH3 + HCl

FFeeuueerr iimm EEiissbbeerrgg [8]In einen Trockeneisblock wird ein Loch gebohrt,das mit Magnesiumpulver, -grieß und -spänen ge-füllt wird. Die Mischung wird mit dem Brenner ge-zündet.

Mg + CO2 → 2 MgO + C

WWeeiihhnnaacchhttssbbaauumm aauuss SSttaahhllStahlwolle wird an einem Stativ dekorativ drapiertund mit dem Brenner angezündet.

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

BBrreennnneennddeerr SScchhnneeeebbaallll [10]Ein Stück Campher wird in einen Schneeball ge-steckt und angezündet.

+14 O2 → 10 CO2 + 8 H2O

WWaannddeerrnnddeerr FFeeuueerrbbaallll [9]Ein klarer PVC-Schlauch (Durchmesser 5 cm, 5 m)wird so drapiert, dass beide Öffnungen nach obenzeigen und eine Schlaufe nach unten hängt. In ei-ne der Öffnungen ragt ein Trichter, in den ein mitPentan getränkter Bierdeckel gelegt wird. Vor demEnde der zweiten Öffnung brennt eine Kerze. Wennder Feuerball wandert, entzünden sich leichtflüch-tige organische Stoffe, die schwerer sind als Luft,die Flamme schlägt durch den Schlauch zurück.

C5H12 + 8 O2 → 5 CO2 + 6 H2O.

TTeeee ddeess TTeeuuffeellss [12]Ethylacetat und Wasserstoffperoxid (30 %) werdenim Volumenverhältnis von 10:1 gemischt und miteiner Spatelspitze Oxalsäure-bis-(2,4-dinitro-phenylester) versetzt. Es entsteht elektronisch an-geregtes CO2, das chemoluminesziert. Diese Reak-tion liefert nur dann eine hohe Lichtausbeute,wenn ein Photosensibilisator zugesetzt wird. Alsdieses fungiert Chlorophyll, das aus den Teeblät-tern durch Ethylacetat extrahiert wird. Nach Ein-tauchen eines Pfefferminztee-Beutels beginnt dieLösung zu fluoreszieren.

LLeeuucchhttrrööhhrree oohhnnee SSttrroomm [12]Ein Filterpapierstreifen wird so zurechtgeschnitten,dass er in ein langes Glasrohr passt. Er wird mit Te-trakis-(dimethylamino)-ethylen (TDAE) gesättigtund das Rohr wird mit Stopfen verschlossen. DasTDAE reagiert mit Sauerstoff unter grüngelberChemoluminszenz.

LLuummiinnooll [8]In einen 10l-Rundkolben oder eine Glasschale gibtman eine Lösung aus 30 g Natriumcarbonat, 5 lentmineralisiertem Wasser und 50 ml 10n Natri-umhydroxid-Lösung und fügt eine Lösung aus 10mg Hämin und 15 ml verdünntem Ammoniakwas-ser, aufgefüllt mit entmineralisiertem Wasser auf100 ml, hinzu. Nach Zugabe von 100 ml H2O2 (5%)beobachtet man blaue Chemolumineszenz. In ei-nen zweiten Rundkolben gibt man 50 mg Fluores-cein in 50 ml Ethanol. Wenn der Inhalt des erstenKolbens in den zweiten gegeben wird, beobachtetman grüne Chemolumineszenz.

CChheemmiisscchhee KKeerrzzeennIn zwei Standzylinder wird über einen SchlauchSauerstoff geleitet. Sie werden durch Glasdeckelabgedeckt. In Verbrennungslöffel wird Schwefelbzw. roter Phosphor gegeben. Die beiden Substan-zen werden nacheinander in der Brennerflammeerhitzt und in die Standzylinder gehängt.

S + O2 → SO2

2 P + 5/2 O2 → P2O5

SScchhiieeßßbbaauummwwoollllee [10]Aus Baumwollwatte (Drogeriebedarf) werdenStränge gedreht. Diese lässt man mit Nitriersäurereagieren und trocknet sie gut. Dann werden dieStränge auf dem Labortisch drapiert und an einemoder beiden Enden angezündet.

BBeennggaalliisscchhee FFeeuueerr [10]Kaliumchlorat und Puderzucker werden vorsichtiggemischt. Die Mischung wird kurz vor Ende derVorlesung mit Wunderkerzen angesteckt. Ein bal-diges Verlassen des Hörsaals wird angeraten.

Weihnachtsbaum aus Stahl.



SummaryAt christmas, experimental scientists love to demonstrate toa public auditory the special pleasures of their art. Here, aphysical and an inorganic chemist have put together theirknowledge and their ideas to create a collection of experi-ments, explanations, images, music [15] and effects, that wasinterwoven and subsumed under the title „Chemistry andLight“. A special mixture of theory and experiment was se-lected to meet the expectations of listeners and spectators ofdifferent ages and different backgrounds. Besides the wish toentertain, one main reason for this choice of presentation wasto show that historical, social and scientific aspects belongtogether as well as experiment and theory, and that naturalsciences deliberately should be included into the approach oflife of everybody. A tremendous pleasure can be gained fromobserving and understanding changes of matter that arecaused by chemical reactions.

Literatur[1] K. Ferrari d’Occhieppo, Der Stern von Bethlehem in astronomischer

Sicht: Legende oder Tatsache? 2. Aufl., Brunnen-Verlag, Gießen,11999944.

[2] G. Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie, 4. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim, 11999977, S. 104 ff (s. auch weiterführende Literatur inder Physik).

[3] A. Buschmann, U. Maas, J. Warnatz und J. Wolfrum, Das Feuer imComputer und im Laserlicht, Phys. Bl. 11999966, 52 (Nr. 3), 213–218,

[4] M. Jammer, The Conceptual Development of Quantum Mechanics,McGraw-Hill Book Company, New York, 11996666,, S. 10 ff.

[5] H.-G. Bartel, Gudrun Scholz und Fritz Scholz, Die Nernst-Lampe undihr Erfinder, Z. Chemie 23 (11998833) 277.

[6] D. Woehrle, M. W. Tausch, W.-D. Stohrer, Photochemie: Konzepte,Methoden, Experimente, Wiley-VCH, Weinheim, 11999988.

[7] s. Literaturzitat [2]; als Klassiker sei empfohlen: G. Herzberg, AtomicSpectra and Atomic Structure, Dover, New York, 11994444; s. auchweitere Bücher von G. Herzberg.

[8] H. W. Roesky und K. Möckel, Chemische Kabinettstücke, 1.Aufl.,VCH, Weinheim 11999944.

[9] F. R. Kreißl und O. Krätz, Feuer und Flamme, Schall und Rauch, 1. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim, 11999999.

[10] G. Wagner, Chemie in faszinierenden Experimenten, 5. Aufl., Aulis-Verlag Deubner, Köln, 11998844.

[11] K. Lange und M. Hirmer, Ägypten, 4. Aufl., Hirmer Verlag, München,11998855.

[12] http://www.theochem.uni-duisburg.de/DC/material/lichtsp/info6.html und die dort zitierte Literatur

[13] R. J. Huxtable, Nature 22000000, 405, 16.[14] R. L. Keiter und C. P. Gamage, J. Chem. Educ. 22000011, 78, 908.[15] Klaus Schneider, Lexikon Programmusik: Stoffe und Motive,

Bärenreiter-Verlag, Kassel 11999999.

Die AutorenBarbara Albert, 1966 in Bad Godesberg geboren, studierte Chemie an derRheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, promovierte auf einem Ge-biet der Anorganischen Festkörperchemie und habilitierte sich 2000 in Anor-ganischer Chemie. Seit Oktober 2001 ist sie Professorin für Anorganische Che-mie – Schwerpunkt Anorganische Festkörperchemie/Materialwissenschaften,an der Universität Hamburg. Sie interessiert sich für die Synthese von neuenMetallboriden mit besonderen physikalischen Eigenschaften und faszinieren-den, zum Beispiel durch dreidimensional verknüpfte Polyeder charakterisierte,Strukturen.

Jürgen Janek, 1964 in Bückeburg geboren, studierte Chemie an der UniversitätHannover und promovierte bei Prof. Hermann Schmalzried am Institut fürPhysikalische Chemie und Elektrochemie mit einer Arbeit zur Festkörperkine-tik. Er habilitierte sich 1997 in Physikalischer Chemie mit einer Arbeit über dieKinetik von Phasengrenzen in Ionenleitern und ist seit 1999 Professor für Phy-sikalische Chemie an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Seine fachlichen In-teressen liegen allgemein auf dem Gebiet der Festkörperelektrochemie, speziellder Transportprozesse in ionenleitenden Festkörpern, der Phasengrenzkinetikund der Plasmaelektrochemie.

Die Autoren (B. Albert, 2. von rechts, und J. Janek, 2. von links)bedanken sich besonders bei Wilfried Scheld (rechts), der imGroßen Chemischen Hörsaal der JLU Gießen immer wiederkleine Wunder realisiert. Für die praktische Vorbereitung be-danken sie sich außerdem bei Samuel Freistein (links), PetraGrundmann, Christian Jesch, Bjoern Luerßen (3. von links),Georg Mellau, Marcus Rohnke (3. von rechts) und MarielouiseWolff. Werner Ranft und Manfred Zahrt halfen bei der Auf-nahme der Bilder.

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Chemie und Licht: Eine weihnachtliche Experimentalvorlesung