Sekundarstufe II

• V1 Hin- und Herschalten der Farbe von Spiropyran in Toluol mit Licht bzw. Wärme
  Spiropyran-Chamäleon in Lösung
  • Unterrichtsbaustein: Chamäleon-Farben - Photochromie und molekulare Schalter
• V2 Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeiten bei der photochemischen Blaufärbung und der thermischen Entfärbung der Lösung (ggf. auch im Photometer)
  • Video zur Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit
  • Animation zu Gleichgewichten
• V3 Abhängigkeit der Farbe von bestrahlter Spiropyran-Lösung (Merocyanin) von der Polarität des Lösemittels (Toluol, Aceton, Ethanol)
  • Video zu Solvatochromie
  • Unterrichtsbaustein: Chamäleon-Farben - Photochromie und molekulare Schalter
• V4 Immobilisierung von Spiropyran in einer Polystyrol-Matrix (intelligente Folie)
  • Video zur Herstellung der intelligenten Folie
• V5 Schreiben, Speichern, Löschen und Überschreiben auf der intelligenten Folie
  • Video zum Schreiben, Speichern und Löschern auf der intelligenten Folie
• V6 Fluoreszenz und Fluoreszenzlöschung auf der intelligenten Folie - Photochromie als reversible Isomerisierung zwischen Spiropyran und Merocyanin
  • Animation: Reversible Isomerisierung zwischen Spiropyran und Merocyanin
• M7 Arbeitsblätter und didaktische Hinweise zu Photochromie, Solvatochromie und der "intelligenten Folie"

Fachinhalte

Solvatochromie als Ergebnis der Wechselwirkung der Merocyanin-Moleküle mit den Lösemittel-Molekülen verschiedener Polaritäten, Energiediagramme photochemischer und thermischer Reaktionen, photostationärer Zustand und chemisches Gleichgewicht

Inhaltsfelder

Relation: Struktur-Eigenschaften, Reaktionskinetik, Energetik, chemisches Gleichgewicht; (grundsätzliche Unterschiede thermischer und photochemischer Reaktionen, Materialien mit photoaktiven molekularen Schaltern) (Sek. II); Informatik: binäre codes, und molekulare Logikbausteine