Chemie für Nicht-Majors (Deutsch)

Wer würde einen Song über einen Kohl schreiben?

Es ist ein Alter bluegrass-song, bekannt als „Boil Them Cabbage Down“ (schauen Sie sich diese tolle Leistung). Viele Menschen genießen die Musik, aber Chemiestudenten genießen auch das Produkt des gekochten Kohls., Das Extrahieren des Anthocyaninfarbstoffs aus Kohlblättern mit kochendem Wasser ergibt eine Lösung, die rot ist, wenn sie sauer ist, lila, wenn sie neutral ist, und grün bis gelb, wenn sie basisch ist (siehe unten).

Indikatoren

Ein Säure-Base-Indikator ist eine Substanz, die in Gegenwart einer Säure oder einer Base unterschiedliche Farben anzeigt. Wie funktioniert das? Ein Indikator ist eine schwache Säure, die innerhalb eines bekannten pH-Bereichs ionisiert, normalerweise etwa 2 pH-Einheiten. Wir können die protonierte Form des Indikatormoleküls als HIn und die deprotonierte Form als In-darstellen., Das folgende Gleichgewicht besteht für den Indikator.

Nach dem LeChâtelier-Prinzip treibt die Zugabe von H+ – Ionen (wie in einer Lösung mit niedrigem pH-Wert) das Gleichgewicht nach links und die protonierte HIn überwiegt. Die Zugabe von OH- (wie in einer Lösung mit hohem pH− Wert) verringert die H+ – Konzentration und treibt das Gleichgewicht nach rechts und das deprotonierte In-überwiegt. Um als Indikator nützlich zu sein, müssen die beiden Formen unterschiedliche Farben haben. Im Fall von Phenolphthalein ist die protonierte Form farblos, während die deprotonierte Form rosa ist., Abbildung 1 zeigt eine Vielzahl von Säure-Base-Indikatoren, die in Titrationsexperimenten verwendet werden können.

Abbildung 1. pH-Indikatoren.

Abbildung 2. Universelles Indikatorband.

Je nach pH-Wert am Äquivalenzpunkt muss der entsprechende Indikator gewählt werden. Zum Beispiel hat Bromenolblau eine gelbe Farbe unter einem pH-Wert von etwa 3 und eine blauviolette Farbe über einem pH-Wert von etwa 4., Brommenolblau wäre als Indikator für eine starke säurestarke Basentitration keine gute Wahl, da der pH-Wert am Äquivalenzpunkt 7 beträgt. Stattdessen könnte es für eine starke säure-schwache Basentitration verwendet werden, bei der der pH-Wert am Äquivalenzpunkt niedriger ist.

die Meisten Indikatoren haben zwei farbige Formen. Universal Indicator zeigt den gesamten Regenbogen von Farben von niedrigem pH-Wert bis hohem pH-Wert an (siehe Abbildung 2). Universalindikator wird verwendet, um pH-Papier herzustellen, mit dem Lösungen schnell auf ihren ungefähren pH-Wert getestet werden können.

Glossar