Wassermoleküle und Wasserstoffbrücken in 3D

Während des Unterrichtsgesprächs verhelfen per Beamer projizierte 3D-Moleküle der Wasserstoffbrückenbildung im Wasser zu mehr "Plastizität".

Zusatzmaterialien

3D-Visualisierungen mit Molekülbetrachtern

Die vorgestellten Flash-Folien unterstützen die Entwicklung einer anschaulichen Vorstellung von den bei der Oberflächenspannung wirkenden Kräfte. Wasserstoffbrücken spielen dabei eine zentrale Rolle. Die dritte Dimension wird dabei jedoch nur angedeutet. Diese Lücke kann durch so genannte Molekülbetrachter geschlossen werden (zum Beispiel Jmol). Mithilfe dieses kostenfrei zur Verfügung stehendem Werkzeugs können 3D-Moleküle am Bildschirm mit dem Cursor bei gedrückter linker Maustaste "angefasst", gedreht und gewendet werden. Abb. 7 zeigt zwei Ausschnitte aus einer Animation von Eric Martz, die zu Beginn zwei Reihen ordentlich aufgereihter Wassermoleküle zeigt (Teilabbildung a). Nach dem Start der Animation sorgen die zehn Wassermoleküle per Wasserstoffbrückenbildung für eine Energieminimierung (Teilabbildung b). Während des gesamten Vorgangs können Sie das Molekül-Ensamble mit der Maus "anfassen", frei drehen und aus verschiedenen Perspektiven betrachten.

Zehn Wassermoleküle, ordentlich aufgereiht (a) und nach der Bildung von Wasserstoff-Brücken (b)
+Abb. 7: "Tanz der Wassermoleküle"
Autor
Avatar Dr. Ralf-Peter Schmitz

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Frei nutzbares Material
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In Kooperation mit

Chemie interaktiv

Chemiedidaktik der Bergischen Universität Wuppertal