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Versuche

Die pH-Skala des Rotkohlindikators

Zielsetzung

  • Mit diesem Experiment kannst du die Farben eines ganzen Regenbogens mit dem Rotkohlindikator abbilden.

Hinweise zum Experiment

Damit in Chemie bzw. beim Experimentieren keine Unfälle passieren, musst du auf die Sicherheit achten. Die Sicherheit ist immer wichtig, wenn du in einem Fachraum oder Labor bist. Bitte beachte bei allen Experimenten die Hinweise zur Sicherheit im LaborDie Durchführung des Experiments erfordert eine Gefährdungsbeurteilung durch die Lehrkraft.

Material

  • Reagenzgläser
  • Reagenzglas-Ständer
  • Pipetten
  • Spatel

Chemikalien

  • Rotkohlindikator
  • Universalindikator
  • Dest. Wasser, Wasser mit Kohlensäure
  • Essigessenz, Tafelessig
  • Zitronensäure
  • Badreiniger
  • Fensterreiniger
  • Natron
  • Kernseife
  • Ammoniakreiniger
  • Rohrreiniger
  • Ofenreiniger
  • usw.

Hinweise zur Gefährdungsbeurteilung

Beachte die Gefahrenhinweise und -symbole, die auf den Verpackungen der Chemikalien aus dem Haushalt abgebildet sind.

Versuchsaufbau/Durchführung

  1. Befülle immer jeweils zwei Reagenzgläser mit etwa 5 ml einer Lösung. Wenn deine Chemikalie aus dem Haushalt in Pulverform vorhanden ist, gib jeweils eine Spatelspitze des Pulvers in die Reagenzgläser. Gib ebenfalls 5 ml destilliertes Wasser dazu, um das Pulver zu lösen (Abb. 1.1).
  2. Gib in eines der Reagenzgläser 5-10 Tropfen Rotkohlindikator (Abb. 1.2).
  3. In das andere Reagenzglas gibst du 5-10 Tropfen des Universalindikators.
  4. Schüttle die Reagenzgläser leicht.
  5. Vergleiche den Universalindikator mit der pH-Wert-Farbskala. Schreibe auf die Reagenzgläser den pH-Wert der Lösung.

Tipps und Tricks

Du kannst einen zweiten Reagenzglas-Ständer nehmen, um die Lösungen mit dem Rotkohlindikator von einem niedrigen bis hohen pH-Wert zu ordnen.

Hinweise zur Entsorgung

Du kannst die Lösungen neutralisieren und in den Abfluss geben.

Aufgabe
Aufgabe

Führe das Experiment durch und stelle die pH-Skala des Rotkohlindikators auf.

Erkläre, welche Reaktionen mit dem Farb-Molekül Cyanidin in einer sauren, neutralen und basischen Lösung stattfinden.

Lösung

Beobachtung

Du kannst mit dem Rotkohlindikator eine ganze pH-Skala abbilden. Bestimmt hast du mit den Chemikalien aus dem Haushalt einige der pH-Werte aus der Abbildung 2 herausgefunden.

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 pH-Wert Skala des Rotkohlindikators

 

Ergebnis

Wenn du den Rotkohlindikator zu einer Säure hinzugibst, reagieren die Moleküle des Farbstoffs Cyanidin mit den Oxonium-Ionen in einer Säure-Base-Reaktion. Dabei gibt das Oxonium-Ion ein Proton ab und reagiert zu Wasser. Das Cyanidin nimmt ein Proton auf und reagiert zum Cyanidin-Kation (Abb. 3). Dieses Kation nehmen wir in roter Farbe wahr.

Wenn du Rotkohlindikator zu einer Base hinzugibst, reagieren die Cyanidin-Moleküle mit den Hydroxid-Ionen in einer Säure-Base-Reaktion. Dabei gibt das Cyanidin-Molekül bei einem pH-Wert von 7 bis 8 ein Proton ab und regiert zum Cyanidin-Anion. Bei einem pH-Wert ab 8 gibt es noch ein weiteres Proton ab. Die Hydroxid-Ionen nehmen die Protonen auf und reagieren zu Wasser.

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Nadine Boele
Abb. 3 Protolyse des Cyanidins
Aufgabe
Aufgabe

Teste auch weitere Pflanzenfarbstoffe als Indikatoren aus. Du kannst z.B. die Folgenden verwenden:

  • Hibiskus Tee
  • Schwarzer Tee
  • Rote Rosen
  • Blaubeeren
  • Himbeeren
  • Brombeeren
  • Holunderbeeren

Lösung

Die Farbstoffe der Pflanzen ändern bei unterschiedlichen pH-Werten ihre Farbe.