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Säure-Base-Indikatoren

MittelschuleChemieGepufferter pH-Wert mit ungefähren Anteilen der Säure- und Basenform des Indikators und veranschaulichenden Farben; für Wasser gilt Kw = 10⁻¹⁴ bei 25 °C

Wählen Sie eine gepufferte Probe und einen Indikator aus und geben Sie einen Tropfen hinzu. Ziehen Sie den orangefarbenen Tropfer, um eine neue Probe mit anderem pH-Wert vorzubereiten.

3D

Ziehe den Apparat, um ihn anzupassen. Ziehe den Hintergrund, um ihn zu drehen. Scrolle zum Zoomen.

Messprotokoll

Ändere die Einstellungen, teste eine Vorhersage und speichere das Ergebnis. Es werden bis zu 12 Momentaufnahmen gespeichert.

Über dieses Experiment

Bereiten Sie eine gepufferte Probe vor, wählen Sie einen Indikator und geben Sie ihn mit einer dreidimensionalen Pipette hinzu. Vergleichen Sie Lackmus, Phenolphthalein, Bromthymolblau und Universalindikator über den gesamten pH-Bereich. Der pH-Wert der Probe bleibt konstant, sodass das Experiment die Reaktion des Indikators isoliert und nicht durch Änderungen infolge des Reagenzes beeinflusst wird.

Lernziele

  • Stellen Sie den Zusammenhang zwischen dem pH-Wert und den Wasserstoff- und Hydroxidionenkonzentrationen her.
  • Finden Sie einen Farbübergang und unterscheiden Sie ihn von einer präzisen pH-Messung.
  • Vergleichen Sie die Informationen, die verschiedene Indikatoren liefern.

Anleitung

  1. 1Bereiten Sie eine saure Probe vor und geben Sie einen Tropfen Lackmuslösung hinzu. Vergleichen Sie sie mit einer alkalischen Probe.
  2. 2Wählen Sie Phenolphthalein, variieren Sie den pH-Wert um neun herum und beobachten Sie den Farbübergang, nachdem Sie einen frischen Tropfen hinzugegeben haben.
  3. 3Wiederholen Sie den Versuch mit Bromthymolblau bei einem pH-Wert nahe dem Neutralpunkt.
  4. 4Verwenden Sie Universalindikator über den gesamten Bereich und notieren Sie anschließend den pH-Wert der Probe, die Konzentrationen und die Anzahl der Tropfen.

Das Modell

Ionenkonzentrationen beim ausgewählten pH-Wert
Ungefährer Anteil der Indikator-Baseform

Annahmen

  • Die Probe ist ein idealer Puffer, dessen pH-Wert sich durch bis zu fünf Tropfen Indikator nicht ändert. Der Wert von Kw für Wasser ist auf 10⁻¹⁴ festgelegt.
  • Die effektiven Übergangs-pKa-Werte betragen 6,5 für den Lackmus-Ersatz, 9,3 für Phenolphthalein und 7,1 für Bromthymolblau. Lackmus ist tatsächlich ein Gemisch; die Behandlung mit einem einzelnen pKa dient daher nur der Veranschaulichung.
  • Die dargestellten Farben und die Opazität sind qualitative Mischungen, keine kalibrierten Spektren. Der Universalindikator verwendet eine stückweise definierte Farbpalette und hat keinen einzelnen Säure-Base-Anteil. Bei Auswahl eines neuen pH-Werts oder Indikators wird eine frische, ungefärbte Probe angesetzt.

Im Unterricht ausprobieren

  1. Q1Warum kann dieselbe Farbe mehr als einem pH-Wert entsprechen?
  2. Q2Warum bedeutet eine Änderung des pH-Werts um eine Einheit eine zehnfache Änderung der Konzentration?

Häufig gestellte Fragen

Verändert die Zugabe von mehr Indikator den pH-Wert der Probe?

Nicht in diesem Modell. Es wird angenommen, dass die Pufferung die Farbreaktion isoliert.

Kann die angezeigte Farbe zur Kalibrierung einer realen Kamera oder Indikatorlösung verwendet werden?

Nein. Die Farben basieren auf einer beispielhaften Farbpalette und der Darstellung im Browser, nicht auf gemessenen Absorptionsspektren.