Hüpfendes Ei ohne Schale

Was das Kind lernt

• Dass eine Säure (Essig) mit einem Carbonat (Schale) reagiert und dabei ein Gas entsteht, Kohlendioxid, das man als Bläschen sieht.
• Dass unter der Schale eine dünne, elastische Haut liegt, die das Ei zusammenhält.
• Was Osmose ist: Wasser dringt durch die Haut, und das Ei wird dicker (in Essig oder Wasser) oder dünner (in Zuckersirup).
• Masse und Umfang vor und nach einem Experiment zu messen, zu vergleichen und die Veränderung in Prozent anzugeben.
• Dass chemische Reaktionen eine Geschwindigkeit haben, die von der Temperatur und der Menge des Reaktionsstoffs abhängt.

Vorher vorbereiten

• Drucke das Maßband A und die Hüpfskala B mit 100 % aus; prüfe, dass auf dem Maßband zwischen 0 und 100 genau 100 mm liegen.
• Nimm das Ei 30 Minuten vorher aus dem Kühlschrank, damit es nicht eiskalt ist (am Anfang reagiert es dann besser).
• Prüfe das Ei gegen das Licht: Wenn es Risse hat, nimm das Reserve-Ei.
• Plane die Zeiten: Wenn du am Montagnachmittag anfängst, wechselst du am Dienstag zur selben Zeit den Essig und holst das Ei am Mittwoch oder Donnerstag heraus.
• Halte Küchenpapier und ein Tablett bereit: Das geschälte Ei ist rutschig.

Materialien und Werkzeuge

• Rohe Eier — 2 (eins als Reserve) + 1 normales zum Vergleichen
  Größe M oder L, ohne Risse; am besten mit weißer Schale (man sieht die Veränderung früher), braune gehen aber auch
• Weißer Branntweinessig — 500 ml (250 ml an Tag 1 und 250 ml an Tag 2); 750 ml, wenn das Glas breit ist
  5 % Säure (steht auf dem Etikett); Weinessig geht auch, färbt aber
• Glasgefäß oder hohes Glas — 1
  400–500 ml, Öffnung mindestens 60 mm, damit du das Ei herausholen kannst, ohne es zu drücken
• Kleiner Gefrierbeutel — 1
  mit Zipverschluss, mit 50 ml Wasser gefüllt und gut verschlossen: Er dient als Gewicht, damit das Ei unter dem Essig bleibt (ein Plastikbecher würde schwimmen)
• Teller oder Frischhaltefolie — 1
  um das Glas abzudecken, ohne es luftdicht zu verschließen (Folie mit 3–4 Löchern)
• Großer Löffel oder Schaumlöffel — 1
  um das Ei herauszuholen, ohne es zu quetschen
• Lebensmittelfarbe und Zucker (Experimente) — 10 Tropfen Farbe; 200 g Zucker
  für das Ei in gefärbtem Wasser und das Ei in Zuckersirup

Werkzeuge

• Küchenwaage — das Ei vorher und nachher wiegen (auf 1 g genau)
• Maßband aus Papier (Teil A) oder Schnur und Lineal — den Umfang des Eis messen
• Taschenlampe oder Handy-Taschenlampe — das Ei gegen das Licht anschauen
• Tablett oder flacher Teller — Unterlage für die Hüpfversuche (falls es platzt, fängt sie alles auf)

Teile und Vorlagen

• A · Maßband aus Papier ×1 — Papier
• B · Hüpfskala ×1 — Fotokarton

Schritt für Schritt

1. Miss das Ei vorher

   Wiege das Ei auf der Waage und notiere die Gramm (≈ 55–65 g). Leg das Maßband A um die breiteste Stelle und notiere den Umfang (≈ 140–150 mm); wiederhole das für den langen Umfang (≈ 160–170 mm).

   Prüfe: Du hast 3 Zahlen notiert: Masse, breiter Umfang und langer Umfang.

2. Leg das Ei ins Glas

   Leg das Ei mit einem großen Löffel in das leere Glas und senke es bis auf den Boden, ohne es fallen zu lassen. Das Glas muss mindestens 400 ml fassen.

3. Bedecke es mit Essig

   Gieß 250 ml weißen Essig an der Glaswand entlang ein: Über dem Ei müssen mindestens 2 cm Essig stehen. In einem Glas mit Ø 75 mm reicht es genau; ist deins breiter und reicht es nicht, gieß mehr Essig nach, bis das Ei bedeckt ist.

   Prüfe: In weniger als 1 Minute bilden sich kleine Bläschen an der Schale.

4. Halte es unter Essig

   Die Bläschen lassen das Ei aufsteigen und schwimmen. Füll einen kleinen Gefrierbeutel mit 50 ml Wasser, verschließ ihn gut und leg ihn auf das Ei, damit es ganz unter dem Essig bleibt.

   Tipp: Der Teil, der aus dem Essig ragt, löst sich nicht auf, und es bliebe ein Schalenfleck. Ein umgedrehter Plastikbecher taugt nicht: Er schwimmt.

5. Beobachte die Bläschen

   Schau dir das Glas 2–3 Minuten lang von der Seite mit einer Taschenlampe an. Die Bläschen sind Kohlendioxid, das entsteht, wenn die Säure mit der Schale reagiert. Notiere, wie viele du in 10 Sekunden siehst.

6. Abdecken, nicht verschließen, und wegstellen

   Deck das Glas mit einem Teller oder mit Frischhaltefolie mit 3–4 Löchern ab (nie mit zugeschraubtem Deckel: Das Gas würde Druck aufbauen) und stell es in den Kühlschrank, an einen Platz, wo es niemand bewegt.

7. Wechsle den Essig nach 24 h Erwachsene

   Am nächsten Tag siehst du braunen Schaum, und die Schale ist weich. Halte das Ei mit dem Löffel an der Glasöffnung zurück, gieß den verbrauchten Essig in die Spüle und füll neuen Essig nach, dieselbe Menge wie am ersten Tag (250 ml oder so viel, dass er 2 cm darübersteht). Leg den Beutel wieder darauf.

   Prüfe: Wenn du das Ei mit dem Löffel berührst, ist die Schale weich oder löst sich schon in Stücken.
   Tipp: Wenn du beim Herausholen siehst, dass keine Schale mehr da ist, kannst du es direkt abspülen.

8. Warte weitere 24–48 h

   Deck es wieder ab und lass das Glas weitere 24 h im Kühlschrank (48 h, wenn du noch weiße Platten siehst). Jetzt steigen kaum noch Bläschen auf: ein Zeichen, dass wenig Schale übrig ist.

9. Hol das Ei heraus und spül es ab Erwachsene

   Hol das Ei mit dem Löffel heraus und leg es auf deine Handfläche. Halte es unter einen dünnen Strahl lauwarmes Leitungswasser und reib ganz sanft mit der Fingerkuppe, um die weißen Schalenreste zu entfernen.

   Prüfe: Das Ei ist durchscheinend, gegen das Licht sieht man das Eigelb, und es fühlt sich weich und elastisch an.

10. Miss das Ei nachher

    Trockne es mit Küchenpapier ab, wiege es noch einmal und miss beide Umfänge mit dem Maßband A. Berechne, wie viel es gewachsen ist, indem du die Zahlen aus Schritt 1 abziehst.

    Prüfe: Meist wiegt es 10–20 g mehr und sein Umfang ist um 5–10 mm gewachsen: Durch Osmose ist Wasser eingedrungen.

11. Schau es gegen das Licht an

    Leg das Ei in einem abgedunkelten Raum auf die eingeschaltete Handy-Taschenlampe. Du siehst das schwimmende Eigelb und die Luftkammer am breiten Ende.

12. Lass es hüpfen

    Stell die Skala B neben ein Tablett. Halte das Ei 1 cm über dem Tablett und lass es los; dann probier es aus 2 cm und 3 cm. Geh nicht über die 3-cm-Linie.

    Prüfe: Das Ei hüpft ein paar Millimeter und wird beim Aufprall etwas platt, ohne zu zerbrechen.

13. Wirf es am Ende weg

    Wenn du mit den Experimenten fertig bist (spätestens 3 Tage nach dem Herausholen, im Kühlschrank aufbewahrt), zerdrück das Ei in einer Tüte und wirf es in den Biomüll. Wasch dir die Hände mit Seife.

Funktioniert es? Der Test

Vergleiche das geschälte Ei mit einem normalen Ei: wiegen, Umfänge messen, beide gegen das Licht anschauen, und lass das geschälte Ei aus 1, 2 und 3 cm auf ein Tablett fallen.

Was passieren soll: Das Ei ohne Schale ist durchscheinend, hat ≈ 5–10 mm mehr Umfang und wiegt ≈ 15–30 % mehr (z. B. von 60 g auf 75 g). Es hüpft aus 1–3 cm, ohne zu zerbrechen; aus mehr als 5 cm platzt die Haut meist.

Wenn etwas nicht klappt

• Nach 48 h sind noch harte Schalenstücke übrig — Der Essig ist verbraucht (nicht mehr sauer), oder der Kühlschrank hat die Reaktion gebremst. Lösung: Füll neuen Essig ein und warte 24 h länger. Die letzten Reste reibst du sanft unter dem Wasserhahn ab.
• Ein Teil des Eis hat noch Schale, der Rest nicht — Das Ei ist geschwommen, und eine Stelle lag außerhalb des Essigs. Lösung: Leg einen verschlossenen Beutel mit 50 ml Wasser darauf, damit es untergetaucht bleibt, und warte 24 h länger.
• Das Ei ist beim Herausholen oder Abreiben kaputtgegangen — Es wurde mit den Fingern gequetscht oder hatte von Anfang an einen Riss. Lösung: Hol es immer mit einem großen Löffel heraus, reib mit der Fingerkuppe und nimm das Reserve-Ei. Prüfe die Eier vor dem Start gegen das Licht.
• Es platzt beim Hüpfen — Es wurde aus zu großer Höhe fallen gelassen oder auf eine Fläche mit Kanten oder Krümeln. Lösung: Höchstens 3 cm über einem glatten Tablett. Ein sehr großes Ei (nach Zuckersirup oder Wasser) ist empfindlicher: Geh auf 1–2 cm herunter.
• Am Anfang steigen keine Bläschen auf — Der Essig hat wenig Säure, oder das Ei ist eiskalt. Lösung: Prüfe, ob auf dem Etikett 5 % steht, und lass das Ei 30 min außerhalb des Kühlschranks warm werden.
• Der Kühlschrank riecht stark nach Essig — Das Glas ist nicht abgedeckt. Lösung: Deck es mit Folie mit wenigen Löchern ab. Der Geruch verschwindet, sobald der Essig weggegossen ist.

Sicherheit

• Rohes Ei: Es kann Salmonellen enthalten. Es wird weder gegessen noch probiert; wasch dir nach dem Anfassen die Hände mit Seife und wisch den Tisch ab.
• Verschließ das Glas nicht mit zugeschraubtem Deckel: Das Gas aus der Reaktion kann den Deckel absprengen oder ein kleines Glas zerbrechen.
• Essig brennt in den Augen und in Wunden: Wenn er spritzt, mit viel Wasser ausspülen.
• Wenn das Ei platzt, wisch Eiweiß und Eigelb mit Küchenpapier auf und reinige alles mit Wasser und Seife (auf dem Boden ist es rutschig).
• Wirf das Ei spätestens 3 Tage nach dem Herausholen weg: Es fängt an, schlecht zu riechen.

Die Wissenschaft dahinter

Für die Kinder

Die Eierschale ist aus demselben Stoff wie Tafelkreide: Kalk. Essig ist eine Säure, und Säuren „fressen“ den Kalk nach und nach auf; dabei geben sie Gasbläschen ab, wie bei einer Limo. Wenn keine Schale mehr da ist, bleibt nur die dünne Haut darunter übrig, die elastisch ist wie ein Luftballon. Außerdem hat diese Haut so winzige Löchlein, dass nur Wasser hindurchkommt: Das Wasser aus dem Essig schlüpft hinein, und das Ei schwillt ein bisschen an. Deshalb wird es groß, weich und hüpft.

Für Erwachsene

Die Schale besteht zu ≈ 95 % aus Calciumcarbonat (CaCO₃), etwa 5–6 g bei einem Ei der Größe M. Essig ist eine wässrige Lösung von Essigsäure mit 5 % (≈ 0,83 mol/l). Reaktion: CaCO₃ + 2 CH₃COOH → Ca(CH₃COO)₂ + H₂O + CO₂↑. Um 5,5 g CaCO₃ (0,055 mol) aufzulösen, werden 0,11 mol Säure verbraucht, so viel wie in ≈ 130 ml Essig, und es werden 0,055 mol CO₂ frei (≈ 1,3 l Gas): Deshalb muss der Essig erneuert werden und das Glas darf nicht verschlossen sein. Die Geschwindigkeit sinkt mit der Temperatur (bei 4 °C etwa die Hälfte oder weniger als bei 20 °C) und wenn die Säure aufgebraucht ist. Unter der Schale liegen die Schalenhäute (Fasern aus Keratin und Kollagen), die semipermeabel sind: Sie lassen Wasser und kleine Moleküle durch, aber nicht die Eiweiße des Eiklars. Da der Essig viel weniger gelöste Stoffe enthält als das Innere des Eis, dringt Wasser durch Osmose ein und die Masse steigt um 15–30 %; in Zuckersirup (konzentrierter als das Eiklar) kehrt sich das Gefälle um, und das Ei verliert Wasser und wird runzlig. Das Hüpfen beruht auf der Elastizität der Haut, die durch den Innendruck gespannt ist; ein Fall aus großer Höhe übersteigt ihre Zugfestigkeit, und sie platzt.

• Säure: Stoff, der sauer schmeckt, wie Essig oder Zitrone, und Kalk auflösen kann.
• Calciumcarbonat: das Material von Eierschale, Kreide und Kalk.
• Kohlendioxid: das Gas in den Bläschen; dasselbe, das wir beim Atmen ausstoßen.
• semipermeable Membran: Haut mit so winzigen Poren, dass sie nur manche Stoffe durchlässt, zum Beispiel Wasser.
• Osmose: Wanderung von Wasser durch eine Membran, von dort, wo weniger gelöst ist, dorthin, wo mehr gelöst ist.

Nach Alter

• 5–7 Jahre: Der Erwachsene wechselt den Essig und schält das Ei. Das Kind legt das Ei hinein, gießt den Essig ein, zählt Bläschen, schaut es gegen das Licht an und lässt es aus 1–2 cm hüpfen. Konzentriere dich auf „die Säure frisst die Schale“ und darauf, den Unterschied zwischen den beiden Eiern zu fühlen.
• 8–10 Jahre: Sie machen den ganzen Ablauf, messen jeden Tag Masse und Umfang und legen eine Tabelle an. Sie ergänzen das Experiment mit dem Zuckersirup.
• 11–12 Jahre: Sie berechnen die prozentuale Massenzunahme, schreiben die chemische Reaktion auf und schätzen, wie viel Essig nötig ist, um die Schale aufzulösen (indem sie die trockenen Schalen eines anderen Eis wiegen). Sie planen das Temperaturexperiment mit einer kontrollierten Variablen.

In der Gruppe oder in der Klasse

Ein Glas pro Team aus 3–4 Kindern (6–7 Gläser pro Klasse, insgesamt ≈ 3–3,5 l Essig) und ein Vergleichsei für die ganze Klasse. Tag 1 (20 min): messen, aufbauen und Bläschen beobachten; jedes Glas mit dem Teamnamen beschriften. Tag 2 (10 min): Die Lehrkraft wechselt den Essig. Tag 3 (40 min): herausholen, messen, gegen das Licht schauen und Hüpfwettbewerb aus 1, 2 und 3 cm auf Tabletts. Gibt es im Klassenzimmer keinen Kühlschrank, stell die Gläser an einen kühlen Ort und wechsle den Essig nach 24 h: Nach 48 h sind sie fertig. Halte 2–3 Reserve-Eier bereit, falls eins zerbricht.

Challenges

• Erziele das größte schalenlose Ei der Klasse, indem du abwechselnd Essig und Leitungswasser verwendest.
• Mach in Zuckersirup ein „runzliges“ Ei und bring es in Wasser wieder in Form: Wie oft hält es den Kreislauf aus?
• Bau eine Kiste aus Karton, mit der du das geschälte Ei aus 50 cm fallen lassen kannst, ohne dass es platzt.
• Berechne, wie viele Liter CO₂ deine Schale abgegeben hat (Tipp: Wiege die getrockneten Schalen eines gekochten Eis).

Weitere kostenlose Projekte

• Bunte Milch, die sich bewegt
• Bunte Nelken
• Geheimbotschaften mit Zitronensaft
• Gespenster, die sich selbst aufblasen
• Lavalampe mit Öl und Brausetablette
• Limo-Mentos-Fontäne
• Riesenschaum mit Hefe
• Rosinen, die auf- und absteigen
• Schaumvulkan
• Selbstgemachter Slime
• Säure-Indikator aus Rotkohl
• Versteckte Farben in der Tinte
• Kandiszucker-Kristalle am Faden
• Würfelförmige Salzkristalle

Alle Projekte ansehen