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Übungsformate

Hinweis

Es wird darauf hingewiesen, dass für jedes Experiment entsprechend der eigenen Durchführung vor der erstmaligen Aufnahme der Tätigkeit eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und dokumentiert werden muss. Jede fachkundige Nutzerin/jeder fachkundige Nutzer muss die aufgeführten Inhalte eigenverantwortlich prüfen und an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen.

Weder die Redaktion des Lehrerfortbildungsservers noch die Autorinnen und Autoren der veröffentlichten Experimente übernehmen jegliche Haftung für direkte oder indirekte Schäden, die durch exakten, veränderten oder fehlerhaften Nachbau und/oder Durchführung der Experimente entstehen. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter www.gefahrstoffe-schule-bw.de


Üben mit Experimenten - Verschiedene Übungsformate
Exp.:
Nachweisreaktionen für saure und alkalische Lösungen / Indikatorfarbstoffe
Einüben der Nachweisreaktionen

Ü1

Den Schülern sollten neben einfachen Pflanzenfarbstoffen folgende Säure-Base-Indikatoren bekannt sein:

  • Bromthymolblau-Lösung (0,1g in 100 mL 20%igem Ethanol)
  • Methylrot-Lösung (0,1 g in 100 mL 90%igem Ethanol)
  • Phenolphthalein-Lösung*
  • Universalindikator (handelsübliches Universalindikatorpapier und Unisol®-Lösung)

*Anmerkung: Nach derzeit gültiger Gefahrstoffliste SR 2004 ist Phenolphthalein-Indikatorlösung in der für die Schüler handhabbaren Verdünnung kein Gefahrstoff.
8 mL Phenolphthalein-Lösung (handelsüblich w=0,9%) werden mit 50%igem Ethanol auf 100 mL Lösung verdünnt.
Damit liegt der Massenanteil des Phenolphthaleins sehr deutlich unter dem Grenzwert.

Aufgabe 1  ( Ü1)
Entwickeln Sie ein einfaches Experiment, mit dem die praktische Nutzung dieser Säure-Base-Indikatoren eingeübt werden kann. Formulieren Sie dazu eine Fragestellung, eine Versuchsdurchführung und eine Möglichkeit der Auswertung.

Den Begriff des Umschlagbereichs eines Indikators wird häufig nur durch Mitteilung oder Recherche erarbeitet. Er ist wichtig bei der Titration wässriger Lösungen schwacher Säuren (Phenolphthalein), schwacher Basen (Methylrot) und zum Verständnis der Wirkungsweise von Universalindikator.
Der Umschlagbereich kann aber auch durch eine Verdünnungsreihe grob ermittelt und veranschaulicht werden. Zudem wird durch ein solches Experiment die Vorstellung von der logarithmischen pH-Skala (Verdünnungsfaktor 10 zwischen den pH-Stufen) gefördert.

Geräte und Chemikalien

Becherglas 1,5 L, gefüllt mit Leitungswasser und zugesetztem Indikator
Messzylinder 100 mL
15 Bechergläser 150 mL hohe Form
100 mL Salzsäure (c= 1mol · L -1 )
100 mL Natronlauge (c= 1mol · L -1 )
1 Medizintechnikspritze 10 mL

Aufgabe 2
Führen Sie ein Experiment zur Ermittlung des Umschlagbereichs des Indikators praktisch durch. Prüfen Sie, inwieweit sich bei mittleren pH-Werten der Puffereffekt des Leitungswassers auswirkt.

Zusatzaufgabe für die Kursstufe (4st): Beim Thema Umschlagbereich eines Indikators (über etwa 2 pH-Stufen, diese entsprechen 10-fachem Überschuss HInd bis 10-fachem Überschuss Ind - , dazwischen Mischfarbe) kann die  pH-Abhängigkeit von Säure-Base-Gleichgewichten weiter eingeübt werden, die schon von Puffersystemen her bekannt ist. Entwickeln Sie eine entsprechende Aufgabe.

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