Kohlsaft pH Chemistry Lab
Säuren und Basen sind bei chemischen Reaktionen äußerst wichtig. In diesem Experiment werden wir Kohlsaft verwenden, um viele gängige Haushaltschemikalien als Säuren oder Basen durch Farbveränderungen zu identifizieren. Es sieht auch cool aus!,>
Bitte auch deine Mutter, deinen Vater oder einen anderen Erwachsenen um Hilfe – du kannst sie mit den magischen Farbwechseln beeindrucken!,
Grundlegendes Versuchsverfahren:
- Kohlblätter in ziemlich kleine Stücke zerreißen oder schneiden und in eine große Schüssel oder einen Glaskrug geben.
- Gießen Sie kochendes Wasser über die Blätter, um sie vollständig zu bedecken, und lassen Sie diesen „Tee“ einige Minuten ziehen, bis die Flüssigkeit eine violette Farbe annimmt.
- Sobald es abgekühlt ist, entfernen Sie die meisten Blätter oder filtern Sie sie mit einem Sieb, Sieb oder Trichter mit Kaffeefilter. Es ist der Saft, den wir wollen. Sie können den Saft auch einfach ausschütten, ohne die Blätter zu entfernen, wenn Sie möchten.,
- Gießen Sie etwas Kohlsaft in jeden Ihrer kleinen Plastik-oder Glasbecher. Die Menge, die Sie verwenden, hängt von der Größe Ihrer Tasse ab, aber verwenden Sie zunächst nicht zu viel, vielleicht 1-2 Esslöffel (15-30 Milliliter oder ml)
- Fügen Sie der Tasse Kohlsaft eine kleine Menge (zuerst ein paar Tropfen) einer Ihrer Testlösungen hinzu und beachten Sie die Farbänderung. Stellen Sie sicher, dass Sie eine Tasse Kohlsaft beiseite stellen, zu der Sie nichts hinzufügen, damit Sie die Farbänderungen vergleichen können. Diese Tasse wird als „Kontrolle.,“
- Fügen Sie kleine Mengen anderer Testlösungen zu anderen Kohlsaftbechern hinzu und notieren Sie die Farbe, die Sie erhalten. Fügen Sie nicht mehr als eine Testlösung zu jeder Tasse hinzu – wir möchten sehen, welche Farbe jeder macht, bevor wir mischen. Wenn Sie mit den meisten der aufgeführten Testlösungen begonnen haben, sollten Sie eine Reihe von Farben haben: rot, Rosa, Lila, Violett, Blau, Grün und möglicherweise sogar gelblich grün.
- Probieren Sie einige andere übliche Haushaltsflüssigkeiten aus, einschließlich klarem Wasser. Welche Farben produzieren sie, wenn sie Kohlsaft zugesetzt werden?,
Fortgeschrittenes experimentelles Verfahren:
- Identifizieren Sie eine Testlösung, die den Kohlsaft grün oder blau gemacht hat (wahrscheinlich Seife oder Ammoniak, verwenden Sie noch kein Backpulver). Wir nennen das eine „Basis“.
- Als nächstes identifizieren Sie eine Testlösung, die den Kohlsaft rot oder rosa machte (wahrscheinlich Zitronensaft oder Essig). Wir nennen das eine „Säure“.
- Jetzt mit einem frischen kohl saft tasse, langsam fügen sie einige von ihre „basis“ lösung – wie sie haben vor – bis es wieder dreht die kohl saft blau oder grün.,
- Geben Sie dann sehr langsam etwas von Ihrer „sauren“ Lösung in dieselbe Tasse, bis die Kohlsaftmischung wieder ihre ursprüngliche violette Farbe annimmt. Dies wird als Neutralisations-oder Titrationsexperiment bezeichnet.
- Geben Sie langsam mehr Ihrer „sauren“ Lösung in die Tasse, bis sich die Farbe von lila zu Rot oder Rosa ändert. Sie haben gezeigt, dass die Farbänderungen in diesem Experiment reversibel sind.
- Versuchen Sie, das Experiment rückwärts zu wiederholen, dh, beginnen Sie mit der“ Säure“, um eine rosa oder rote Lösung zu erhalten, und fügen Sie dann langsam“ Base “ hinzu, um die Farbe wieder in Lila, dann grün oder Blau zu ändern. Probieren Sie verschiedene Kombinationen von Säuren und Basen aus.
- Verwenden Sie für ein letztes Experiment Ihre Tasse mit Back-oder Waschpulver, das dem Kohlsaft zugesetzt wird (es sollte bläulich gefärbt sein). Fügen Sie langsam ein paar Tropfen einer Ihrer „sauren“ Testlösungen hinzu (wie Essig oder Zitronensaft). Was passiert diesmal?
Was passiert:
Rotkohl enthält eine Verbindung namens Anthocyanin, eine Art von Molekülen, die Flavonoide genannt werden., Diese Verbindungen werden oft als Pigmente oder Flecken verwendet, weil sie sehr farbenfroh sind, aber was Anthocyanin noch interessanter macht, ist, dass die Farbe, die es produziert, je nach pH-Wert der Lösung dramatisch variiert. pH ist ein Weg, wie Chemiker Säuren und Basen charakterisieren., Dies hat mit der Konzentration von Wasserstoffionen in der Lösung zu tun (Säuren haben höhere Konzentrationen von Wasserstoffionen, Basen niedriger), aber für unsere Zwecke können wir Säuren und Basen nur als Gegensätze betrachten und uns den pH-Wert als Skala oder Lineal vorstellen Säuren am unteren Ende (Zahlen zwischen 0-6) und Basen am oberen Ende (Anzahl typischerweise zwischen 8-14). Ein pH-Wert von 7 bedeutet, dass die Lösung neutral ist (weder Säure noch Base oder beides, abhängig von Ihrem Standpunkt. Reines Wasser ist neutral, mit einem pH=7. Je niedriger der pH-Wert ist, desto stärker ist die Säure und je höher der pH-Wert, desto stärker ist die Base., pH-Zahlen nahe 7 sind schwache Säuren bzw. Basen. Pigmente wie Anthocyanin, die mit dem pH-Wert ihre Farbe ändern, werden als Indikatoren bezeichnet. Die Bestimmung der Stärke von Säuren und Basen ist einer der wichtigsten Tests in der Chemie, da der pH-Wert einer von vielen Faktoren ist, die bestimmen, wie verschiedene Moleküle oder Chemikalien in Kombination reagieren.,
Saure Lösungen (Säuren) wie Essig, Zitrone und andere Zitrussäfte (die Zitronensäure enthalten) und Limonaden (Kohlensäure oder Kohlendioxid in Wasser gelöst) machen das Anthocyan im Kohlsaft rötliche Farben, während Grundlösungen (Basen) wie Ammoniak, Backpulver und Seifen Kohlsaft bläulich oder grünlich färben (sogar gelblich, wenn die Basis wirklich stark ist)., Sie können den pH-Wert tatsächlich messen, indem Sie eine Farbkarte wie die folgende erstellen, mit Rot am unteren Ende, gefolgt von Rosa, Lila oder Violett, Blau, Blaugrün oder Aqua, Grün und schließlich gelblich grün am oberen Ende. Starke Säuren wie Zitronensaft machen Kohlsaft rot, starke Basen wie Ammoniak machen ihn grün und andere Lösungen fallen im Allgemeinen irgendwo dazwischen.
Säuren fügen einer Lösung mehr Wasserstoffionen hinzu, während Basen Wasserstoffionen aus einer Lösung entfernen, sodass wir den pH-Wert an jeden gewünschten Wert anpassen können, indem wir Säuren und Basen sorgfältig miteinander kombinieren., Wenn wir beispielsweise eine stark saure Essiglösung haben, können wir den pH-Wert erhöhen, indem wir eine Base wie Ammoniak hinzufügen, die einige der zusätzlichen Wasserstoffionen aus der Lösung entfernt. Wenn wir nur ein wenig hinzufügen, können wir den pH-Wert von 2 auf 5 ändern, wodurch eine schwächere Säure entsteht, aber indem wir etwas mehr Base hinzufügen, entfernen wir genügend Wasserstoffionen, um den pH-Wert auf 7 zu erhöhen oder die Lösung zu neutralisieren. Schließlich können wir durch Zugabe von noch mehr Base immer mehr Wasserstoffionen entfernen und den pH-Wert erhöhen, bis die Lösung zu einer starken Base wird. Dieser Prozess ist vollständig reversibel, so dass wir mehr Säure hinzufügen können (dh, mehr Wasserstoffionen) und senken den pH-Wert genauso leicht.
Wenn wir Chemikalien wie diese mischen, können natürlich auch andere Reaktionen stattfinden, daher ist es immer sehr wichtig, die Anweisungen in einem solchen Experiment zu befolgen, es sei denn, Sie sind mit den von Ihnen verwendeten Chemikalien sehr vertraut. Das passiert, wenn Sie Essig mit Backpulver mischen. Diese beiden Chemikalien reagierten, um Kohlendioxidgas zu erzeugen (alle Blasen, die Sie gesehen haben). Glücklicherweise sind die in diesem Experiment verwendeten Chemikalien relativ sicher.,
Variationen und verwandte Aktivitäten:
Anthocyan kommt auch in vielen anderen Lebensmitteln vor: Roter Zinger Kräutertee; Traubensaft oder Trauben; Rote Zwiebeln; Pflaumen; Auberginen; Kirschen; Radieschen; und Brombeeren. Versuchen Sie, Ihre Idicator-Lösung aus einer dieser zu erstellen. Funktionieren sie besser?
Eine andere Möglichkeit, Säuren oder Basen zu testen, ist die Verwendung eines Papiers, das mit einem speziellen pH-Indikator behandelt wurde. Dafür können wir unseren Kohlsaft verwenden., Nehmen Sie einfach ein oder zwei Kaffeefilterpapiere (die weiße Art funktioniert am besten) und legen Sie sie einige Minuten lang in Ihre Schüssel mit Kohlsaft (Sie können sie bei Bedarf falten). Der Saft färbt das Papier lila, was bedeutet, dass sich ein Teil des Anthocyanins an das Papier klebt oder haftet. Nachdem es gut befleckt ist, entfernen Sie die Filter, drücken Sie vorsichtig den größten Teil des Saftes aus und legen Sie sie flach auf ein Papiertuch, um sie vollständig zu trocknen. Dann schneiden Sie das Papier in kleine Streifen mit einer Schere, etwa 1/2 „breit und 2-3“ lang funktioniert gut., Jetzt können Sie mit Ihrem Indikatorpapier den pH-Wert Ihrer Testlösungen oder anderer gebräuchlicher Haushaltsflüssigkeiten testen. Sie können entweder einen kleinen Teil eines Streifens in die Testlösung tauchen oder einen Zahnstocher, eine Q-Spitze oder einen kleinen Strohhalm verwenden, um einen Tropfen Flüssigkeit auf den Papierstreifen zu geben. Es sollte die gleiche Farbänderung erzeugen, wie Sie im ersten Teil dieses Experiments gesehen haben (wenn dies nicht der Fall ist, haben Sie Ihren Kaffeefilter möglicherweise nicht ausreichend gefärbt – versuchen Sie, das Papier etwas länger einzuweichen).,
Referenzen und Links zu weiteren Informationen
Andere Versionen dieser Aktivität:
Mehr zu Säuren und Basen: