Indikatoren im Alltag

Indikatoren im Alltag Übung

• Definiere den Begriff: Indikator.

  Tipps

  Wodurch wechseln Indikatoren ihre Farbe?

  Lösung

  Indikator bedeutet wörtlich nichts anderes als Anzeiger. Stoffe, die als Indikatoren verwendet werden, können also bestimmte Veränderungen anzeigen. Bei den hier vorgestellten Säure-Base-Indikatoren können die Verbindungen einen unterschiedlichen pH-Wert, also eine unterschiedlich hohe Konzentration an Oxoniumionen in der Lösung, durch einen Farbwechsel anzeigen. Der Farbwechsel erfolgt durch eine strukturelle Veränderung des Indikator-Moleküls bei unterschiedlichem pH-Wert. Der bekannteste Indikator ist Unitest, den du vielleicht auch in Form von pH-Papierstreifen kennst. Aber auch Methylorange oder Phenolphthalein werden häufig verwendet.

• Nenne Stoffe, die den pH-Wert einer Lösung anzeigen können.

  Tipps

  Anthocyane können den pH-Wert anzeigen. Sie kommen in verschiedenen Pflanzen vor.

  Lösung

  Einige Pflanzen enthalten Farbstoffmoleküle, die zur Gruppe der Anthocyane gehören. Saure bzw. basische Lösungen verändern die Molekülstruktur der Anthocyane und damit auch ihre Farbe. Antocyane findest du in Holunder, Kirschen oder auch Rotkohl. Der Farbstoff von Cola verändert die Farbe bei verändertem pH-Wert nicht und auch Kakao zeigt keine Farbänderung. Zuckerlösungen sind farblos, egal welchen pH-Wert sie haben.

• Vollziehe folgende Situation experimentell nach.

  Tipps

  Im Zitronensaft befindet sich Zitronensäure.

  Lösung

  Beobachtung: Wenn Säure, wie HCl oder auch wie Zitronensaft aus dem Beispiel in den schwarzen Tee getropft wird, wird die Lösung heller.

  Auswertung: Tee ist ein Bioindikator. Er wechselt also bei verändertem pH-Wert der Lösung seine Farbe. Pur, also in neutraler Lösung, sieht der schwarze Tee sehr dunkelbraun aus. Wird nun der pH-Wert erniedrigt, z.B. durch die Säure im Zitronensaft oder durch Salzsäure, hellt sich der schwarze Tee auf.

• Erkläre, wie sich Pflanzenextrakt mit Anthocyanen verhält.

  Tipps

  Auch Rotkohl und Himbeeren enthalten Anthocyane.

  Überlege dir, wann sich der Rotkohlsaft verändert.

  Lösung

  Anthocyane verändern je nach pH-Wert ihre Struktur. Durch die Änderung der Struktur ändert sich auch die Fähigkeit, bestimmtes Licht zu absorbieren. Es folgt eine unterschiedliche Farbe der Verbindung bei unterschiedlichen pH-Werten. Bei der Himbeere erfolgt z.B. ein Farbwechsel mit Lauge von Pink zu Grün. Verdünnung oder Erwärmung verändern die Struktur der Anthocyane nicht, weshalb sich auch der Farbton nicht ändert.

• Finde die Farben, die Rotkohl bei entsprechendem pH-Wert hat.

  Tipps

  Mit Zitrone gekocht wird der Kohl rot.

  Welche Farbe hat der Kohl im Geschäft, wenn seine Umgebung also neutral ist?

  Lösung

  Der Rotkohl wechselt je nach pH-Wert der Lösung seine Farbe. Im sauren Bereich sieht er rot aus. Das kannst du auch in der Küche beobachten, wenn Rotkohl mit Apfel oder Zitrone zubereitet wird. Im neutralen Bereich sieht er violett bis blau aus, so wie du ihn auch im Geschäft findest. Ganz alkalisch wechselt er die Farbe und wird über grün bis hin zu gelb.

• Nenne die Farben, die die Indikatoren bei unterschiedlichen pH-Werten haben können.

  Tipps

  Phenolphthalein hat im Neutralen die gleiche Farbe wie im Sauren.

  Rotkohl wird erst mit Zitronensaft richtig rot.

  Lösung

  Unterschiedliche Indikatoren haben auch ganz unterschiedliche Farben in sauren, neutralen und basischen Lösungen. Wichtig ist daher immer, dass du dir die Farben vorher anschaust, damit du weißt, welche Farbe welchen pH-Wert anzeigt. Oft findest du in Schulbüchern schon Farben an der pH-Wert-Skala. Das sind dann meist die Farben vom Unitest. Dieser ist im Sauren rot, im Neutralen grün und im Basischen blau. Das muss aber nicht bei allen Indikatoren so sein. Bromthylmolblau z.B. ist im Sauren gelb im Neutralen grün und im Basischen blau. Auch der Rotkohlindikator weist andere Farben auf. Wie du gesehen hast, ist er in sauren Lösungen rot, in neutralen Lösungen violett und in sehr basischen Lösungen gelb. Einige Indikatoren haben sogar nur einen Farbumschlag. So ist Phenolphthalein im Sauren und im Neutralen farblos und erst ab pH 8 wird er pink.