Wie können wir saure und alkalische Lösungen unterscheiden?

Das Video " Wie können wir saure und alkalische Lösungen unterscheiden?" ist eine Einführung in das Konzept des pH-Werts für junge Lernende. Das Experiment nutzt Rotkohlsaft als natürlichen pH-Indikator, um zwischen sauren, alkalischen und neutralen Lösungen, die häufig im Haushalt vorkommen, zu unterscheiden.

Dieses Experiment sollte den beiden Aktivitäten "Wie schädigt saurer Regen unsere Häuser?" und "Wie wirkt sich saurer Regen auf Pflanzen aus?" vorausgehen.

Lilu steht vor einer Herausforderung. Er hat drei Gläser mit durchsichtigen Flüssigkeiten, deren Inhalt ihm ein Rätsel ist. Bei den Flüssigkeiten handelt es sich um Fensterreiniger, Leitungswasser und Essig bzw. Zitronensaft. Wie können wir Lilu sicher helfen herauszufinden, in welchem Glas welche Flüssigkeit ist?

Das Experiment konzentriert sich auf den Einsatz von Rotkohl als natürlichen pH-Indikator. Wenn die Lösungen, deren Säuregehalt wir überprüfen wollen, zur Rotkohllösung hinzugefügt werden, ändert diese ihre Farbe. So können die Schüler*innen Verschiedene Substanzen testen und anhand der Farbe der Rotkohllösung einordnen.

Durch die Verknüpfung des Experiments mit den Auswirkungen von saurem Regen entwickeln die Schüler*innen ein frühes Bewusstsein für Umweltprobleme, die durch menschliche Aktivitäten verursacht werden. Saurer Regen steht nicht direkt in Zusammenhang mit dem Klimawandel, ist aber ein weiteres Ergebnis der Verbrennung von fossilen Brennstoffen.

Durch praktische Experimente erwerben die Schüler*innen grundlegende Fähigkeiten in der Durchführung von Experimenten und der genauen Aufzeichnung von Beobachtungen - alles entscheidende Fähigkeiten für zukünftige wissenschaftliche Bestrebungen.

Anstatt das Wasser für die Herstellung der Indikatorlösung zu kochen, können Sie den Rotkohl auch kleinschneiden und in einem Mörser zerquetschen, um bei jüngeren Kindern die Verwendung von heißem Wasser zu vermeiden. Für mehr Informationen sehen sie sich die „Herstellung des Rotkohlindikators“ an.
 

Dieses Arbeitsblatt unterstützt Kinder dabei, zu verstehen, wie eine Säure oder eine Base mit Hilfe eines natürlichen Indikators identifiziert werden kann.

Hier können Sie das Arbeitsblatt als als docx und PDF herunterladen.

Unterschied zwischen Säure, Base und sauren und alkalischen Lösungen

Reine Säuren und Basen haben nicht die typischen Eigenschaften, wie sie bei einer sauren bzw. alkalischen Lösung vorliegen. Zum Beispiel würde die feste Citronensäure ein Universalindikatorpapier nicht färben. Da diese Unterscheidung der Begriffe Säure/saure Lösung und Base/alkalische Lösung für den späteren Chemieunterricht von Bedeutung ist, ist es von Vorteil diese bei den Versuchen von sauren Lösungen zu sprechen, ohne aber die Hintergründe zu erläutern.

Saure und alkalische Lösungen haben unterschiedliche Eigenschaften. Saure Lösungen sind Stoffe, die einen sauren Geschmack haben, wie saure Bonbons oder Zitronensaft. Alkalische Lösungen dagegen schmecken bitter und fühlen sich beim Berühren glitschig an, wie Seife. ¹ Es gibt aber auch Stoffe, die weder alkalisch noch sauer sind. Diese Substanzen werden als neutral bezeichnet.

In der Chemie können wir aus Gesundheits- und Sicherheitsgründen Lösungen nicht schmecken oder anfassen, um festzustellen, ob sie sauer oder bitter sind. Daher muss ein anderer Weg gefunden werden, um diese Information zu erhalten.

Um zu prüfen, ob eine Substanz eine Säure oder eine Base ist, kann sie in Wasser gelöst werden (sofern sie nicht bereits flüssig ist). Anschließend kann ein Säure-Base-Indikator verwendet werden, der seine Farbe ändert, je nachdem, ob die Lösung eine Säure oder eine Base ist. Rotkohlblätter enthalten eine Substanz namens Anthocyan, die für die Farbänderung bei Zugabe einer sauren oder alkalischen Lösung verantwortlich ist. In Gegenwart einer Säure verfärbt sich die Lösung lila oder rot, in Gegenwart einer Base blau-grün oder grün-gelb und in Gegenwart einer neutralen Flüssigkeit bleibt die Lösung blau-violett.

Die pH-Skala ist eine Skala, mit der bestimmt wird, wie sauer oder basisch ein Stoff ist. Dabei reicht de Skala von 0 bis 14, wobei ein pH-Wert unter 7 eine saure Lösung und ein pH-Wert über 7 eine alkalische Lösung anzeigt. Diese Skala ist z. B. in der Landwirtschaft wichtig, da verschiedene Pflanzen in einem Boden mit einem bestimmten pH-Wert besser gedeihen. Auch bei Produkten, die wir täglich verwenden, wie z.B. Wasser, ist es wichtig, den pH-Wert zu messen, um die Qualität zu gewährleisten.

Zum Einstieg

• Der Rotkohlsaft kann verwendet werden, um pH-Teststreifen herzustellen. Zur Herstellung taucht man weißes Filterpapier in der Rotkohl-Indikatorlösung ein und lässt es trocknen. Danach kann es als Indikatorpapier verwendet werden, um verschiedene Flüssigkeiten oder Lösungen zu testen.
• Künstlerisch veranlagte Kinder können mit Hilfe saurer und basischer Rotkohllösungen Aquarellfarben herstellen und ihre Kunstwerke ausstellen.

Für Fortgeschrittene

• Schüler*innen können vor der Durchführung des Experiments Vorhersagen über die Ergebnisse machen. Sie sollen erklären, warum sie glauben, dass eine bestimmte Substanz einen bestimmten pH-Wert haben wird.
• Schüler*innen können zusätzliche Experimente vorschlagen, um Probleme zu lösen und eigene Forschungsfragen zu untersuchen, wie zum Beispiel: Wie kann eine saure Lösung neutralisiert werden?

Chemielabor für Umweltanalytik

Chemielaborant*innen für Umweltanalytik führen Labortests durch, um die Umwelt zu überwachen. Bei diesen prüfen sie die Qualität von Wasser, analysieren Quellen von Verschmutzungen und bereiten Proben für die Untersuchung vor.

Chemielaborant/-in | Ausbildung | Beruf | Ich mach´s | BR

Video Umweltlabor, FÖJ Berlin

Was macht ein*e Chemielaborant*in für Umweltanalytik?
Chemielaborant*innen arbeiten in einem Labor und analysieren Proben. Im Bereich der Umweltanalytik untersuchen sie Proben mit Wasser, Boden und Luft auf Schadstoffe und Verunreinigungen. Chemielaborant*innen verwenden eine Vielzahl spezieller Geräte und Techniken, um Schadstoffe aufzuspüren. Sie kalibrieren und bedienen auch Laborgeräte und dokumentieren ihre Ergebnisse. Mit ihrer Arbeit tragen sie dazu bei, dass unsere Umwelt für alle Menschen sicher ist.

Wie sieht der Arbeitsalltag von Chemielaborant*innen für Umweltanalytik aus?
Chemielaborant*innen arbeiten mit verschiedenen Proben, z. B. Luft, Wasser oder Boden. Sie messen Temperaturen, mischen Stoffe, kleben Etikette auf Proben, benutzen Mikroskope, um ganz kleine Dinge zu sehen, und andere Instrumente, um Analysen durchzuführen. Während des Arbeitstages können sie die Daten mit speziellen Computerprogrammen analysieren und sich mit Kolleg*innen treffen, um ihre Ergebnisse auszutauschen.

Welche Aufgaben haben sie?
Chemielaborant*innen können für Behörden, Umweltberatungsunternehmen oder private Labore arbeiten. Ihre Aufgabe ist es, Analysen nach bestimmten Standards durchzuführen, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse zuverlässig sind. Auf diese Weise ermöglichen sie es Behörden oder Regierungen, Maßnahmen zum Schutz der Umwelt zu ergreifen.