2.6 Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren Flashcards
Welches Hintergrundwissen wird für das Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren” benötigt?
- Sicherer Umgang mit Säuren und Basen
- Definitionen von Säuren und Basen (auch historisch)
- pH-Messung
- Indikatoren
- Titration
Warum ist das Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren” für Schüler*innen relevant?
- Alltagsbezug sauer: sauer schmeckende Lebensmittel (Zitronen und Essig)
- Alltagsbezug Basen: Backnatron und Reinigungsmittel
Was zeigt der Versuch “Finger in Säure”?
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.
Was sind mögliche Lernziele für den Versuch “Finger in Säure”?
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.
Beschreibe kurz den Versuch “Finger in Säure”.
- 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
Welche didaktische Reduktion wird bei dem Versuch “Finger in Säure” vorgenommen?
- Reaktivität kommt von der stark oxidierenden Wirkung der Peroxomonoschwefelsäure nicht von saurer Eigenschaft
Welche Funktionsform hat der Versuch “Finger in Säure”?
- LV
- Wunderexperiment
Was sind mögliche Schüler*innenversuche zum Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren”?
- Farborgel mit Alltagschemikalien
- Sauer vs. Süß?
- Farben von Indikatoren
- „Weggeblasene Farbe“
- Verdünnungsreihe
- Automatische Titration
Was sind mögliche Lehrkräfteversuche zum Thema “Saure und alkalische Substanzen, pH-Wert und Indikatoren”?
- Finger in Säure
- Wasserfreie Essigsäure
Was ist das Lernziel des Versuchs “wasserfreie Essigsäure”?
Die SuS erklären, dass viele Säurenachweise auf dem Nachweis von H3O+-Ionen in wässriger Lösung der Säuren basieren.
Beschreibe den Versuch “Wasserfreie Essigsäure”
- 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
Was kann mit dem Versuch “Farborgel mit Alltagschemikalien” gezeigt werden?
In diesem Versuch soll gezeigt werden, dass Indikatoren, Säuren und Basen im All-tag auffindbar sind. Außerdem soll der Umgang mit Indikatoren geübt werden
Was sind mögliche Lernziele des Versuchs “Farborgel mit Alltagschemikalien”?
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.
Beschreibe kurz den Versuch “Farborgel mit Alltagschemikalien”.
- 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
Welche Funktionsform hat der Versuch “Farborgel mit Alltagschemikalien”?
- SV
- Erarbeitung/Bestätigung
Was ist ein mögliches Lernziel des Versuchs “Sauer vs. süß”?
Lernziel: Die SuS erklären, dass im chemischen Sinne „Süß“ nicht das Gegenteil von „Sauer“ ist.
Beschreibe den Versuch “Sauer vs. süß”.
- 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.
Was ist die Funktionsform des Versuchs “Sauer vs. süß”?
- Problemexperiment
- SV
Was ist das Lernziel des Versuchs “Farben von Indikatoren”?
Die SuS bewerten unterschiedliche Indikatoren für unterschiedliche Nachweise auf-grund ihrer pH-spezifischen Farbveränderungen
Beschreibe den Versuch ““Farben von Indikatoren”.
- Lösungen mit pH-Werten von 0-14 bereitgestellt (Verdünnungsreihe oder Pufferlösungen)
- Indikatoren hinzugeben
- Je nach Indikator unterschiedliche umschlagbereiche und farben
Welche Funktionsform hat der Versuch “Farben von Indikatoren”?
- SV
- Erarbeitung
Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Indikator Phenolphtalein?
- 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
Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Indikator Rotkohlsaft?
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)
Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Indikator Methylrot?
- weniger als 4,4 Rot
- zwischen pH 4,4 und 6,2 ist die Lösung orange
- ab 6,2 auf Gelb
Welche Farbe und Umschlagbereich hat der Universalindikator?
< 3 Rot
3–6 Orange/Gelb
7 Grün
8–11 Türkis
> 11 Dunkelblau
Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Weggeblasene Farbe” erreicht werden?
Lernziel: Die SuS erklären die Farbveränderung mit der Bildung von Kohlensäure beim Lösen des Kohlenstoffdioxids aus dem Atem.
Beschreibe kurz den Versuch “Weggeblasene Farbe”.
- dest. Wasser in Schnappdeckelglas und Universalindikator, bisschen NaOH bis zur Verfärbung dazu –> dunkelblau
- reinpusten –> gelb
- Kohlensäure bildet sich beim reinpusten von CO2
Welche Funktionsform hat der Versuch “Weggeblasene Farbe”?
- SV
- Wunder/Problem
Welches Lernziel wird mit dem Versuch “Verdünnungsreihe” erreicht?
Die SuS beschreiben die Veränderung des pH-Wertes bei 10-facher Verdünnung mit einer Änderung des pH-Wertes um 1.
Beschreibe den Versuch “Verdünnungsreihe”.
- 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
Wie berechnet man den PH-Wert?
pH = - log (c(H+))
schwach: pH = pKs - lg(HA) / 2
Was ist ein Lernziel des Versuchs “Automatische Titration”?
Die SuS beschreiben den Verlauf der Titrationskurve und werten sie aus.
Beschreibe den Versuch “Automatische Titration”.
- 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.
Welche Funktionsform hat der Versuch “Automatische Titration”?
- SV
- Erarbeitungsexperiment
Wie sieht eine Titrationskurve stark-stark und stark/schwach aus?
