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Indikatoren im Alltag

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Die Autor*innen
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André Otto
Indikatoren im Alltag
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse

Beschreibung Indikatoren im Alltag

Hallo und herzlich willkommen! Zu einem Festessen wird manchmal Rotkohl gereicht. In einem Zungenbrecher sagt man aber „Blaukraut“. Was ist denn nun richtig? Beides. Die Farbe hängt nämlich vom pH-Wert ab. Den Versuch dazu zeige ich. Andere Indikatoren im Alltag sind Tee und Tinte. Und auch dazu zeige ich Experimente. Bei Rotkohl und vielen Früchten üben Anthocyane die Funktion von Indikatoren aus. Viel Spaß!

Transkript Indikatoren im Alltag

Hallo und ganz herzlich willkommen. Dieses Video heißt “Indikatoren im Alltag”. Ein Festtagsgericht: Ente, Klöße und Rotkohl; da läuft einem das Wasser im Munde zusammen. Aber eines darf nicht fehlen, Rotkohl, oder wie man auch sagt Rotkraut. Oder nicht? Vielleicht kennt ihr den Spruch: Blaukraut bleibt Blaukraut. Das ist ein Zungenbrecher. Und hier steht unmissverständlich Blaukraut. Was denn nun, Rotkraut oder Blaukraut? Besser wäre wohl Violettkraut oder Lilakraut. Aber beides gibt es doch nicht. Es gibt regionale Unterschiede. Wir sehen einen Unterschied zwischen dem größten Teil Süddeutschlands einerseits und Baden, Nord- und Mitteldeutschland andererseits. Links seht ihr die Gegenden, wo man Blaukraut sagt, rechts die Bundesländer und Städte, wo man von Rotkraut spricht. Es gibt also roten und blauen Kohl. Achtung, für die folgenden Versuche ist die Schutzbrille Pflicht. Zunächst untersuchen wir Rotkrautsaft. Wir geben Säure hinzu. Als nächstes gieße ich etwas Base zum Rotkrautsaft. Ich denke, ihr seht die Farbunterschiede im Vergleich zur neutralen Probe sehr gut. Saurer Kohl ist rot und basischer sogar gelb. Violett und blau liegen in der Mitte. Wir erinnern uns an einige wichtige chemische Verbindungen: Methylorange, Phenolphtalein, Universalindikator, man sagt auch Unitest. Diese Stoffe zeigen den pH-Wert an. Sie erkennen, ob eine wässrige Lösung sauer, pH-Wert kleiner als sieben, neutral, pH-Wert gleich sieben, oder basisch, man sagt auch alkalisch, pH-Wert größer als sieben, ist. Man nennt diese Stoffe „Indikatoren“. In den beiden Bildern seht ihr „Phenolphtalein“. Aha, Rotkohl ist ein Indikator. Die wirksamen Verbindungen sind „Antocyane“. Bei Einwirkung einer Base ist die Elektronenstruktur des Moleküls anders als bei Säuren; so kann man die Farbänderung erklären. Machen wir nun einen Versuch mit Tee. In das linke Glas gebe ich Säure, in das rechte Glas eine Base. Das mittlere Glas bleibt unbehandelt. Ich denke, die Farbunterschiede sind gut zu erkennen. Ein letzter Versuch mit Tinte. Wir verfahren wie bewährt. Links nach Zugabe von Säure, rechts nach Zugabe von Base und in der Mitte unbehandelt. Nicht so klar wie beim Rotkraut, aber gut zu sehen. Links der Grünstich, rechts geht es ins Rote. Zuletzt noch zu den Anthocyanen. Außer dem Rotkohl, den Himbeeren, den Kirschen und dem Holunder sind sie noch in anderen Früchten enthalten. Das war ein weiterer Film von André Otto. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüss!

Indikatoren im Alltag Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Indikatoren im Alltag kannst du es wiederholen und üben.
  • 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.

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