2.6 Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren Flashcards

1
Q

Welches Hintergrundwissen wird für das Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren” benötigt?

A
  • Sicherer Umgang mit Säuren und Basen
  • Definitionen von Säuren und Basen (auch historisch)
  • pH-Messung
  • Indikatoren
  • Titration
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2
Q

Warum ist das Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren” für Schüler*innen relevant?

A
  • Alltagsbezug sauer: sauer schmeckende Lebensmittel (Zitronen und Essig)
  • Alltagsbezug Basen: Backnatron und Reinigungsmittel
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3
Q

Was zeigt der Versuch “Finger in Säure”?

A

In diesem Versuch soll die Gefahr demonstriert werden, die von starken Säuren aus-gehen kann, um so die Sicherheitsmaßnamen und das Verhalten bei Säureunfällen zu begründen.

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4
Q

Was sind mögliche Lernziele für den Versuch “Finger in Säure”?

A

Lernziel 1: Die SuS begründen die Gefahr, die von ätzenden Stoffen wie Säuren und Basen ausgeht.

Lernziel 2: Die SuS nennen die Sicherheitsmaßnamen beim Umgang mit Säuren/Basen und erklären das Verhalten bei Säureunfällen im Schulalltag.

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5
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Finger in Säure”.

A
  • 1 L BG in 5L BG
  • konz. Schwefelsäure + Wasserstoffperoxidlsg 1:1
  • pH-Papier, Papiertuch, Stück Baumwolle und Hühnerflügel rein
  • lösen sich alle auf in abnehmender schnelligkeit
  • Gasentwicklung, Lösung braun –> schwarz
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6
Q

Welche didaktische Reduktion wird bei dem Versuch “Finger in Säure” vorgenommen?

A
  • Reaktivität kommt von der stark oxidierenden Wirkung der Peroxomonoschwefelsäure nicht von saurer Eigenschaft
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7
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Finger in Säure”?

A
  • LV
  • Wunderexperiment
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8
Q

Was sind mögliche Schüler*innenversuche zum Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren”?

A
  • Farborgel mit Alltagschemikalien
  • Sauer vs. Süß?
  • Farben von Indikatoren
  • „Weggeblasene Farbe“
  • Verdünnungsreihe
  • Automatische Titration
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9
Q

Was sind mögliche Lehrkräfteversuche zum Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren”?

A
  • Finger in Säure
  • Wasserfreie Essigsäure
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10
Q

Was ist das Lernziel des Versuchs “wasserfreie Essigsäure”?

A

Die SuS erklären, dass viele Säurenachweise auf dem Nachweis von H3O+-Ionen in wässriger Lösung der Säuren basieren.

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11
Q

Beschreibe den Versuch “Wasserfreie Essigsäure”

A
  • pH-Papier in wasserfreie Essigsäure –> gelb
  • Wasser dazu –> PH Papier wird rot
  • Reaktionsgleichung: CH3COOH(l) + H2O(l) ⇄ CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
  • wasserfreier Essigsäure liegen keine H3O+-Ionen
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12
Q

Was kann mit dem Versuch “Farborgel mit Alltagschemikalien” gezeigt werden?

A

In diesem Versuch soll gezeigt werden, dass Indikatoren, Säuren und Basen im All-tag auffindbar sind. Außerdem soll der Umgang mit Indikatoren geübt werden

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13
Q

Was sind mögliche Lernziele des Versuchs “Farborgel mit Alltagschemikalien”?

A

Lernziel 1: Die SuS erklären die historische Definition einer Säure nach Boyle und bringen diese in Verbindung mit dem Rotkohlindikator.

Lernziel 2: Die SuS ordnen verschiedene Alltagschemikalien anhand ihres mit Rot-kohlindikator bestimmten pH-Wertes.

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14
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Farborgel mit Alltagschemikalien”.

A
  • Essigessenz, Wein, Mineralwasser, dest. Wasser, Natron, Waschpulver, Abflussreiniger jeweils in RG
  • Rotkohlindikator dazu
  • nach Farbe ordnen
  • Der Farbstoff im Rotkohlsaft wird als Pflanzenfarbstoff identifiziert, der, wie der in der Definition von Boyle vorkommende Lackmus, seine Farbe bei unterschiedlichen pH-Werten ändert
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15
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Farborgel mit Alltagschemikalien”?

A
  • SV
  • Erarbeitung/Bestätigung
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16
Q

Was ist ein mögliches Lernziel des Versuchs “Sauer vs. süß”?

A

Lernziel: Die SuS erklären, dass im chemischen Sinne „Süß“ nicht das Gegenteil von „Sauer“ ist.

17
Q

Beschreibe den Versuch “Sauer vs. süß”.

A
  • pH-Werte von O-Saft und Cola messen
  • Orangensaft ist ca. 4, Cola ist ca. 2.
  • Durch den niedrigen pH-Wert der süß schmeckenden Stoffe wird deutlich, dass der süße Geschmack eines Stoffes unabhängig von der chemischen Eigenschaft „sauer“ ist.
18
Q

Was ist die Funktionsform des Versuchs “Sauer vs. süß”?

A
  • Problemexperiment
  • SV
19
Q

Was ist das Lernziel des Versuchs “Farben von Indikatoren”?

A

Die SuS bewerten unterschiedliche Indikatoren für unterschiedliche Nachweise auf-grund ihrer pH-spezifischen Farbveränderungen

20
Q

Beschreibe den Versuch ““Farben von Indikatoren”.

A
  • Lösungen mit pH-Werten von 0-14 bereitgestellt (Verdünnungsreihe oder Pufferlösungen)
  • Indikatoren hinzugeben
  • Je nach Indikator unterschiedliche umschlagbereiche und farben
21
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Farben von Indikatoren”?

A
  • SV
  • Erarbeitung
22
Q

Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Indikator Phenolphtalein?

A
  • pH-Wert von kleiner als 0 ist eine wässrige Phenolphthalein-Lösung rot-orange
  • pH-Wert von 0 bis etwa 8,2 farblos
    -höherem pH-Wert rosa-violett
  • ab etwa 13 wieder farblos wird
23
Q

Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Indikator Rotkohlsaft?

A

rot: pH 2 (sehr sauer)

lila: pH 4

blauviolett: pH 6

blau: pH 7 (neutral)

blau: pH 8

blau-grün: pH 10

grünlich-gelb: pH 12 (sehr basisch)

24
Q

Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Indikator Methylrot?

A
  • weniger als 4,4 Rot
  • zwischen pH 4,4 und 6,2 ist die Lösung orange
  • ab 6,2 auf Gelb
25
Q

Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Universalindikator?

A

< 3 Rot
3–6 Orange/Gelb
7 Grün
8–11 Türkis
> 11 Dunkelblau

26
Q

Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Weggeblasene Farbe” erreicht werden?

A

Lernziel: Die SuS erklären die Farbveränderung mit der Bildung von Kohlensäure beim Lösen des Kohlenstoffdioxids aus dem Atem.

27
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Weggeblasene Farbe”.

A
  • dest. Wasser in Schnappdeckelglas und Universalindikator, bisschen NaOH bis zur Verfärbung dazu –> dunkelblau
  • reinpusten –> gelb
  • Kohlensäure bildet sich beim reinpusten von CO2
28
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Weggeblasene Farbe”?

A
  • SV
  • Wunder/Problem
29
Q

Welches Lernziel wird mit dem Versuch “Verdünnungsreihe” erreicht?

A

Die SuS beschreiben die Veränderung des pH-Wertes bei 10-facher Verdünnung mit einer Änderung des pH-Wertes um 1.

30
Q

Beschreibe den Versuch “Verdünnungsreihe”.

A
  • Salzsäure und Natriumhydroxid werden je zweimal zehnfach verdünnt
  • 1 ml der Lösung entnommen und auf 10 ml aufgefüllt
  • pH-Wert mit Indikatorpapier im basischen oder Universalindikator im sauren bestimmt.
  • Alternativ kann auch ein pH-Meter genutzt werden.
  • Bei einer zehnfachen Verdünnung verändert sich der pH-Wert jeweils um 1
31
Q

Wie berechnet man den PH-Wert?

A

pH = - log (c(H+))
schwach: pH = pKs - lg(HA) / 2

32
Q

Was ist ein Lernziel des Versuchs “Automatische Titration”?

A

Die SuS beschreiben den Verlauf der Titrationskurve und werten sie aus.

33
Q

Beschreibe den Versuch “Automatische Titration”.

A
  • BG mit Salzsäure und Indikator
  • Bürette mit NaOH
  • Tropfenweise in BG
  • Tropfenzähler und pH-Messgerät
  • Messkurve einer starken säure mit starker Base
  • Von V (OH) kann auf c (HCL) geschlossen werden.
34
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Automatische Titration”?

A
  • SV
  • Erarbeitungsexperiment
35
Q

Wie sieht eine Titrationskurve stark-stark und stark/schwach aus?

A