Einführung in die Photochemie (Lernaufgaben und Praktikum)

Die Anregung von Bindungselektronen durch Licht führt nicht nur zur Farbigkeit von Stoffen, sondern kann auch chemische Reaktionen auslösen, wenn sich die Bindungsverhältnisse vor der Wiedererreichung des Grundzustandes verändern.
Die Schüler/innen führen im Praktikum die thermische und photochemische Umlagerung von Azobenzen durch und erfahren dabei, dass durch photochemische Reaktionen Lichtenergie in Form von chemischer Energie gespeichert werden kann - ein grundlegendes Prinzip der Photosynthese und damit des Lebens auf unserer Erde. In der folgenden Auswertung des Experiments lernen sie die thermodynamischen und kinetischen Hintergründe dieses Vorgangs kennen.
Die Umlagerung von Retinal ist der zentrale Vorgang des Sehvorgangs, der ebenfall  photochemisch ausgelöst wird. In der Unterrichtseinheit lernen die Schüler/innen, dass dabei - im Gegensatz zur Umlagerung von Azobenzen - nicht der thermodynamische Aspekt der Energiespeicherung, sondern der kinetische Aspekt der Reaktionsbeschleunigung entscheidend ist. Ein Exkurs zum farbigen Sehen rundet das Thema "Chemie des Sehvorgangs" ab.

Umlagerung von Azobenzen: 3-4 Lektionen
Umlagerung von Retinal: 2-3 Lektionen

Entstehung der Farbigkeit von Stoffen durch Lichtabsorption, Grundlagen organische Chemie, Mesomerie