Название:
Автор:
Жанр:
Серия:
Издательство:
Dem Chemie-Nobelpreisträger Richard Willstätter (1872–1942) gelang es ab 1913, auch die Zusammensetzung und die Struktur der Anthocyane, welche die Eigenschaften eines Chamäleons haben, näher zu erforschen.
| Materialien | Ein Blatt von einem Rotkohlkopf, sauberer Sand, 100 ml-Glasflasche, Porzellanschale |
| Herstellung | Ein Blatt eines Kopfes Rotkohl (etwa 40 g) wird zerkleinert und mit drei Spatellöffeln voll Sand sowie etwa 20 ml Wasser verrieben. Nach 10 min wird der wässrige Extrakt durch das Filterpapier im Trichter in die Glasflasche filtriert. Insgesamt wird fünfmal auf diese Weise eine Extraktion durchgeführt, sodass man etwa 100 ml des Rotkohlsaftes erhält. Die Flasche wird im Kühlschrank aufbewahrt. Haben sich Kolonien von Schimmelpilzen gebildet, so können diese entfernt werden; die Lösung ist trotzdem weiterhin verwendbar und muss nur nach dem Auftreten einer deutlichen Trübung neu hergestellt werden. |
| Erläuterungen | Rotkohlsaft eignet sich als pH-Indikator aufgrund der pH-abhängigen Eigenschaften der Anthocyane (Abb. 1.1). Weitere Einzelheiten zur Chemie der Anthocyane siehe in Kap. 4 „Obst und Gemüse: Konserven und Säfte“. (UV/Vis-Spektren von Rotkohlsaft siehe Abb. 1.2) |
| Verwendung | Es lassen sich anhand der Farbänderungen folgende pH-Werte unterscheiden: 2: rot – 4: pink – 6: violett – 7: blau – 8: grau(stahl)blau – 9: türkis – 10: grün – 12: gelb. Darüber hinaus kann mit diesem Pflanzensaft auch die Wirkung von Reduktions- und auch Oxidationsmitteln erkannt werden. |
Abb. 1.1 Grundstruktur der Anthocyane (1), mit R1 und R2 = H im Rotkohlsaft als Rubrobrassin (Cyanidin-3-triglucosid) und pH-abhängige Strukturen (2).
B. Iodlösung – zum Stärkenachweis und als Oxidationsmittel
| Materialien | Betaisodona®-Lösung (aus der Apotheke), 100 ml-Glasflasche, destilliertes Wasser (aus dem Supermarkt) |
| Herstellung | 2,5 ml der Iodlösung werden in der Glasflasche auf 100 ml mit destilliertem Wasser verdünnt. |
| Erläuterungen | Bei der Betaisodona®-Lösung handelt es sich um den Wirkstoff Povidon-Iod, d. h. um eine etwa 11%ige Lösung von Iod in Polyvinylpyrrolidon (mittleres Molgewicht 40 000; (C6H9NO)x ⋅ xI). Deklariert sind als sonstige Bestandteile: Glycerol, Nonooxinol 9, Natriummonohydrogenphosphat, Citronensäure, Natriumhydroxid, Kaliumiodat, gereinigtes Wasser. |
| Verwendung | Diese ethanolfreie Iodlösung wird sowohl für Redoxreaktionen als auch vor allem für die Iod-Stärke-Reaktion (s. Abschn. 2.3, Experiment 15) eingesetzt. |
C. Eisenlösung – zum Nachweis von Komplexbildnern und Reduktionsmitteln
| Materialien | Eisennagel (rostfrei), Feile, 100 ml-Flasche, Essigessenz |
| Herstellung | Der Boden eines 25 ml-Becherglases wird mit durch Feilen des Eisennagels hergestelltem Eisenpulver bedeckt. Dann fügt man etwa 10 ml Essigessenz hinzu, erwärmt bis sich deutlich sichtbar Gasblasen entwickeln und lässt dann das Eisenpulver ohne weiteres Erwärmen bis zur Verringerung der Wasserstoffentwicklung noch einige Zeit reagieren. Dann filtriert man in die 100 ml-Flasche, schüttelt gut durch und lässt die Lösung 1–2 Tage stehen. Es bildet sich eine rötliche Lösung, die schließlich auf etwa 100 ml mit Wasser verdünnt wird, wobei die Farbe einen Gelbton annimmt. |
| Erläuterungen | Beim Lösen von Eisenpulver in der Essigessenz entsteht zunächst eine farblose Lösung von Eisen(II)-Ionen. Durch den Luftsauerstoff werden diese langsam oxidiert (zunächst schwache Gelbfärbung) und schließlich bildet sich ein Eisen(III)-acetato-Komplex mit roter Farbe. (Polarogramm einer Fe2+∕Fe3+-Lösung in Abb. 1.3) |
| Verwendung | Die Eisen(III)-Ionen-Lösung wird zur Prüfung von Reduktionswirkungen (-mitteln) und auch für Experimente zur Eisenchemie eingesetzt. |
Abb. 1.2 UV/Vis-Spektren eines Rotkohlsaftes bei verschiedenen pH-Werten: (a) pH 2, (b) pH 7, (c) pH 10.
Abb. 1.3 Polarogramm einer Eisenlösung in Essigessenz mit Fe(II)- und Fe(III)-Ionen Methode: Differenzielle Pulse-Polarografie mit Quecksilbertropfelektrode, U(start): –50 mV, U(end) –1600 mV, Elektrolyt: 0,1 mol/l Na4P2O7 × 10 H2O, pH 10,3.
D. Kalkwasser – zum Nachweis von Carbonat, Phosphat und Oxalat
| Materialien | 100 ml-Becherglas, 100 ml-Vorratsflasche, „Blitzzement“ (enthält Portlandzement und Calciumhydroxid) |
| Herstellung | 20 g Blitzzement werden vorsichtig (H- und P-Sätze auf der Verpackung beachten) mit 50 ml Wasser im Becherglas angerührt. Nach 1–2 min Rühren lässt man den Hauptanteil des Feststoffes absitzen und filtriert die dekantierte überstehende Lösung in die Vorratsflasche. Aus 20 g Blitzzement und 50 ml Wasser werden etwa 25 ml Filtrat erhalten. (Anregung: Anstelle des Kalkwassers kann auch ein Gipswasser, eine gesättigte Lösung von Calciumsulfat, zum Nachweis von vor allem Carbonaten verwendet werden.) |
| Erläuterung | Im Reparaturmörtel ist Calciumoxid enthalten, das sich in Wasser zum Teil zu einer gesättigten Lösung an Calciumhydroxid (unter Freiwerden von Wärme) löst. |
| Verwendung |
Aufgrund der schwerlöslichen Calciumverbindungen
|
