Einstieg: Rotkohl oder Blaukraut?
Im Norden Deutschlands heißt das Gemüse Rotkohl, im Süden Blaukraut. Beide Namen stimmen. Im Norden wird der Kohl oft mit Essig oder Apfelstücken gekocht und wird rot. Im Süden kocht man ihn traditionell eher ohne Säure, manchmal mit etwas Natron, und er bleibt blau. Der Farbstoff im Kohl zeigt an, ob etwas sauer ist oder nicht. Damit kannst du in der Küche wie im Labor arbeiten.
Erklärung: sauer, neutral, alkalisch
Viele Lösungen im Alltag lassen sich in drei Gruppen einteilen:
| sauer | neutral | alkalisch |
|---|---|---|
| Zitronensaft, Essig, Cola, Mineralwasser mit Kohlensäure, Entkalker | reines Wasser, Zuckerwasser, Kochsalzlösung | Seifenlösung, Natronlösung, Waschmittellösung, Rohrreiniger |
Saure Lösungen schmecken sauer. Alkalische Lösungen fühlen sich glitschig an, weil sie die Haut angreifen. Beides darfst du im Labor nicht prüfen. Stattdessen verwendet man Indikatoren.
Indikatoren
Ein Indikator ist ein Farbstoff, der in sauren, neutralen und alkalischen Lösungen unterschiedliche Farben zeigt.
| Indikator | sauer | neutral | alkalisch |
|---|---|---|---|
| Rotkohlsaft | rot bis rosa | violett | blau, grün, bei starkem Alkali gelb |
| Universalindikator | rot bis orange | gelbgrün bis grün | blau bis violett |
| Lackmus | rot | violett | blau |
Universalindikator ist ein Gemisch aus mehreren Farbstoffen. Er zeigt nicht nur sauer oder alkalisch, sondern auch, wie stark sauer oder alkalisch eine Lösung ist. Dafür vergleicht man die Farbe mit einer Farbskala. Das führt zum pH-Wert (nächste Lektion).
Das Wort „alkalisch“ kommt vom arabischen al-qalya, Pflanzenasche. Die Lösung von Asche in Wasser war früher die wichtigste alkalische Lösung, etwa zum Seifekochen. Im Alltag sagt man oft „basisch“. Fachlich sauberer ist „alkalisch“ für die Lösung. „Base“ ist ein Begriff für Teilchen, den du in Lektion 4 kennenlernst.
Versuch: Rotkohl als Indikator
Material: Rotkohlblätter, heißes Wasser, Sieb, Reagenzgläser oder Schnapsgläser, Proben: Zitronensaft, Essig, Leitungswasser, Mineralwasser, Kochsalzlösung, Natronlösung (ein Teelöffel Natron in einem Glas Wasser), Seifenlösung, Schutzbrille.
Durchführung: Schneide zwei Rotkohlblätter klein, übergieße sie mit heißem Wasser und lass alles zehn Minuten ziehen. Gieße den violetten Saft durch ein Sieb. Fülle die Proben je 2 cm hoch in Gläser und gib jeweils etwas Rotkohlsaft dazu.
Beobachtung (typisch):
| Probe | Farbe | Einordnung |
|---|---|---|
| Zitronensaft | rot | sauer |
| Essig | rot | sauer |
| Mineralwasser mit Kohlensäure | rosa-violett | schwach sauer |
| Leitungswasser | violett bis blauviolett | etwa neutral |
| Kochsalzlösung | violett | neutral |
| Natronlösung | blau | schwach alkalisch |
| Seifenlösung | blau bis grün | alkalisch |
Sicherheit: Schutzbrille, auch bei Haushaltsstoffen. Keine Rohrreiniger, Backofenreiniger oder Entkalker in Schülerhand: Rohr- und Backofenreiniger sind ätzend, Entkalker können ätzend oder reizend sein. Nichts probieren, auch wenn es aus der Küche stammt.
Beispiele
Beispiel 1: Eine unbekannte Lösung einordnen
Eine farblose Lösung färbt Universalindikator blau. Sie ist alkalisch. Färbt dieselbe Lösung Rotkohlsaft grün, passt das zusammen: Grün zeigt beim Rotkohl ebenfalls eine alkalische Lösung an.
Beispiel 2: Warum Rotkohl kein guter Laborindikator ist
Rotkohlsaft ist billig und ungiftig. Er verdirbt aber nach ein, zwei Tagen, seine Farben sind je nach Kohl und Wasser etwas verschieden, und die Abstufungen sind schwer zu unterscheiden. Für genaue Aussagen nimmt man deshalb Universalindikator mit Farbskala.
Merksatz
Lösungen sind sauer, neutral oder alkalisch. Das zeigt man mit Indikatoren an, Farbstoffen, die je nach Lösung ihre Farbe ändern. Universalindikator färbt sich in sauren Lösungen rot, in neutralen grün und in alkalischen blau bis violett. Geschmack und Gefühl sind im Labor keine Prüfmethode.
Übungen
Grundlagen
- Ordne als sauer, neutral oder alkalisch: Essig, Seifenlauge, destilliertes Wasser, Cola, Natronlösung.
- Gib die Farbe von Universalindikator in Zitronensaft, Zuckerwasser und Seifenlösung an.
- Erkläre, was ein Indikator ist.
Weiter
- Erkläre, warum Rotkohl je nach Rezept rot oder blau auf den Teller kommt.
- Eine Lösung bleibt mit Lackmus violett. Was kannst du über sie sagen?
- Nenne zwei Gründe, warum man im Labor Universalindikator statt Rotkohlsaft nimmt.
Knobeln
- Plane einen Versuch, mit dem du prüfst, ob sich Tee mit Zitrone als Indikator eignet. Tipp: Schwarzer Tee wird heller, wenn man Zitrone hineingibt.
- Tim sagt: „Saure Lösungen sind gefährlich, alkalische nicht.“ Nimm Stellung und nenne Beispiele.
Lösungen
- Sauer: Essig, Cola. Neutral: destilliertes Wasser. Alkalisch: Seifenlauge, Natronlösung.
- Zitronensaft rot, Zuckerwasser grün, Seifenlösung blau.
- Ein Indikator ist ein Farbstoff, der in sauren, neutralen und alkalischen Lösungen unterschiedliche Farben zeigt. So kann man erkennen, welche Art von Lösung vorliegt.
- Der Farbstoff im Rotkohl ist ein Indikator. Mit Essig oder Äpfeln wird es sauer, der Kohl wird rot. Ohne Säure oder mit Natron ist es neutral bis schwach alkalisch, der Kohl wird violett bis blau.
- Sie ist (etwa) neutral.
- Universalindikator ist haltbar, zeigt immer dieselben Farben und unterscheidet über eine Farbskala genauer, wie sauer oder alkalisch eine Lösung ist.
- Starken schwarzen Tee kochen und abkühlen lassen. Je eine Probe mit Zitronensaft (sauer), mit Wasser (neutral) und mit Natronlösung (alkalisch) versetzen und die Farben vergleichen. Wenn sich die Farben deutlich unterscheiden, eignet sich Tee als einfacher Indikator. Gleiche Teemenge und gleiche Zugabemengen verwenden.
- Die Aussage ist falsch. Stark alkalische Lösungen wie Rohrreiniger oder Natronlauge sind ätzend und für die Augen besonders gefährlich, oft gefährlicher als Säuren. Gefährlich sind starke Säuren und starke alkalische Lösungen, harmlos sind schwach saure oder schwach alkalische Lösungen wie Zitronensaft oder Natronlösung in kleinen Mengen.