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Indikatoren

Indikatoren sind Farbstoffe, die die chemische Umgebung durch ihre Farbe anzeigen. Entdecke die verschiedenen Arten, z.B. Säure-Base-Indikatoren, und erfahre, warum sie im sauren (rot), neutralen (grün-gelb) oder basischen (blau) Medium unterschiedlich färben. Interessiert? Das und vieles mehr findest du im folgenden Text!

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Die Autor*innen
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André Otto
Indikatoren
lernst du in der Oberstufe 6. Klasse - 7. Klasse

Indikatoren Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Indikatoren kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne die Funktion von Farbindikatoren.

    Tipps

    Denke daran, dass mit Wasser gekochtes Blaukraut nach Zugabe von Essig oder Zitrone sich rot färbt. Es heißt dann auch Rotkraut.

    Lösung

    Die häufigste Verwendung von Farbindikatoren ist der Nachweis für den sauren oder basischen Charakter einer wässrigen Lösung. Die Farbveränderung ist das Indiz dafür. Bei Titrationen von Säuren mit Basen wird dieser Farbwechsel genau am Umschlagpunkt von sauer nach basisch sichtbar. Richtig ist also, dass Farbindikatoren den sauren bzw. den basischen Charakter einer wässrigen Lösung anzeigen.

  • Beschreibe die Reaktion der Farbänderung von Farbindikatoren.

    Tipps

    Die Kornblume ist blau und die Rose ist rot, obwohl beide den gleichen Farbstoff haben.

    Wie reagieren die Indikatoren in Wasser?

    Lösung

    Farbindikatoren besitzen Moleküle, die in Abhängigkeit vom pH-Wert ihre Farbe ändern. Das beruht auf dem Verhalten der Farbstoffmoleküle in unterschiedlichen Milieus. Farbindikatoren sind schwache Säuren. Sie dissoziieren in wässriger Lösung in ein Indikator-Anion des Farbstoffes und in ein Proton (bzw. Oxonium-Ion). Das Indikator-Anion hat eine andere Farbe als der undissoziierte, protonierte Farbstoff.

  • Nenne Stoffe, die Blaukraut rot färben.

    Tipps

    Farbumschläge basieren auf Veränderungen des Moleküls.

    Welche Verbindungen erzeugen ein saures Milieu?

    Lösung

    Bei der Dissoziation von Farbindikatoren entsteht ein negatives Anion, welches eine andere Farbe als der Indikatorfarbstoff hat. Im sauren Milieu liegt der Indikator protoniert (als Säure) vor und im basischen Milieu als Indikator-Anion. Beim Rotkohl haben diese beiden Formen eine unterschiedliche Farbe. Daher lässt sich der pH-Wert einer Lösung an der Farbe erkennen. Blaukraut ist zum Beispiel im sauren Milieu rot. So ein Milieu erzeugen natürlich Säuren, wie HCl, aber auch Früchte, die Säuren enthalten, wie die Zitrone.

  • Erkläre den Zusammenhang von Farben und Licht.

    Tipps

    Adsorbieren bedeutet „in sich aufnehmen“.

    Reflektieren bedeutet „zurückgeben“.

    Überlege, wie es sich anfühlt, wenn du im Sommer einen schwarzen Pullover trägst und die Sonne auf ihn scheint.

    Lösung

    Das Licht besteht aus verschiedenen Wellenlängen. Einige davon kann das menschliche Augen wahrnehmen. Diesen Bereich bezeichnet man als den sichtbaren Bereich. Es handelt sich um einen Bereich zwischen blauem kurzwelligem und langwelligem roten Licht. Farben nehmen wir wahr, je nachdem welche Wellenlängen dieses Bereichs absorbiert oder reflektiert werden. Wird eine bestimmte Wellenlänge absorbiert, erscheint der Stoff in der Komplementärfarbe, da das reflektierte Licht diese Farbe nicht mehr enthält. Für dieses Reflektieren und Absorbieren sind die Moleküle der Farbstoffe verantwortlich. Wenn ein Farbstoff seine Farbe in einem sauren Milieu ändert, dann hat sich auch sein Molekül verändert. Das heißt, das Reflexions- bzw. Absorptionsverhalten hat sich geändert. Das sieht man an der Farbänderung.

  • Beschreibe die Farbreaktionen von Indikatoren in verschiedenen Milieus.

    Tipps

    Erinnere dich, dass Blaukraut durch Zugabe von Essig rot wurde.

    Denke daran, welche Farbumschläge die häufigsten bei Indikatoren sind.

    Lösung

    Der Farbumschlag von Indikatoren ist pH-Wert abhängig. Die meisten Indikatoren zeigen im sauren Bereich eine Rotfärbung und im basischen eine Blaufärbung. Im Neutralbereich sind sie meist gelb oder gelbgrün. Das ist darauf zurückzuführen, dass die Indikatormoleküle im sauren, im basischen und im neutralen Milieu durch die Bildung von Ionen unter Abgabe oder Aufnahme von Protonen ihre Farbe ändern. Das liegt daran, dass sich ihr Absorptions- bzw. Reflexionsverhalten in Bezug auf die Wellenlängen des sichtbaren Lichts ändert.

  • Bestimme die Farbe der folgenden Indikatoren im angegebenen Milieu.

    Tipps

    Phenolphthalein wird mit Fensterreiniger pink.

    Lösung

    Um ablesen zu können, ob Lösungen sauer oder basisch sind, werden Indikatoren verwendet. Diese helfen dir aber nur, wenn du auch den Farbbereich kennst. Oftmals sind Indikatoren im sauren Bereich rot und im basischen Bereich blau. Das ist aber nicht immer so und du kannst dich darauf nicht verlassen. Sieh daher vorher immer nach, welche Farbe dein gewählter Indikator besitzt.