N & T 8 Säuren und Laugen 01 Name: Vorname: Datum:

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1 N & T 8 Säuren und Laugen 01 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: Auf dem Tisch stehen sechs säurehaltige Nahrungsmittel. Mit unserer Zunge können wir Säure wahrnehmen manche Säuren sind stark, andere schwach. a) Sortiere die sechs Stoffe nach ihrem geschmeckten Säuregehalt. ist sehr sauer ist wenig sauer b) Gib jeweils an, welchen ph-wert du erwartest: ph 0 galt als stärkste Säure, ph 1 ist Magensaft, ph 7 ist neutral, also Wasser aus dem Wasserhahn. c) Sortiere die sechs Stoffe nach dem gemessenen Säuregehalt: ist sehr sauer ist wenig sauer d) Gib den gemessenen ph der Stoffe an: e) Vergleiche die Ergebnisse mit deinen Erwartungen. Was stellst du fest? Was hast du nicht erwartet? Kannst du dir die Abweichung erklären? Die Stärke einer Säure wird als ph-wert angegeben. Dabei gilt ein ph von 7 als nicht sauer und ein ph von 0 als sehr sauer. Die Skala ist dabei invers dekadisch logarithmisch. Das heisst: Je geringer der ph, desto stärker die Säure. Eine Säure mit ph 3 ist 10-mal so stark wie eine Säure mit ph 4. Eine Säure mit ph 2 ist 100-mal so stark wie eine Säure mit ph 4. Der pk s -Wert der Tabelle auf der Rückseite gibt an, bei welchem ph die jeweilige Säure im Wasser ihren Gleichgewichtswert hat. Das heisst, auch wenn man noch mehr Säure ins Wasser gibt, wird die Flüssigkeit nur noch wenig saurer. Manche Säuren haben mehr als einen Wert angegeben, da diese Säuren mehrwertig sind und damit mehr als nur einen Gleichgewichtswert haben. Damit wirst du dich aber noch später auseinander setzen. Aufgabe 2: Wie viel mal stärker ist wohl eine Säure mit ph 1 im Vergleich zu ph 4?

2 N & T 8 Säuren und Laugen 01 Aufgabe 3: Liste der wichtigen Säuren in Nahrungsmitteln: Name E-Nummer Stärke pk s Vorkommen Apfelsäure E 296 3,46 (5,10) unreife Äpfel, Trauben, Beeren Ameisensäure E 236 3,77 Abwehrstoff von Ameisen Ascorbinsäure E 300 4,37 = Vitamin C (viele Früchte) Wird mit Erhitzen zerstört Benzoesäure E 210 4,20 Harz von Bäumen, Pflaumen Buttersäure -- stinkt -- 4,82 Kot, faulende Tiere / Früchte Essigsäure E 260 4,76 Saft von Pflanzen Kohlensäure E 290 3,45 (6,35) entsteht bei Gärung Milchsäure E 270 3,90 saure Milch, Jogurt, Sauerkraut Phosphorsäure E 338 2,16 (7,21, Cola und andere Getränke 12,32) Propionsäure E 280 4,87 Hartkäse, Biogas Sorbinsäure E 200 4,76 Vogelbeeren, Blattläuse Weinsäure E 334 2,98 (4,34) Trauben, Pfeffer, Ananas Zitronensäure E 330 3,13 (4,76) Zitronen, Äpfel, Birnen, Kirschen Beeren, Milch usw. a) Welches ist die stärkste Säure in unseren Lebensmitteln? Wie stark? b) Welches ist die schwächste Säure in unseren Lebensmitteln? Wie stark? c) Wie viel Mal stärker ist die stärkste im Vergleich zur schwächsten (ungefähr)? Aufgabe 4: Neben den Säuren in Lebensmitteln gibt es auch Säuren, die vor allem in der Chemie Anwendung finden: Name Stärke pk s Name Stärke pk s Salpetersäure - 1,37 Salzsäure - 2,2 Schwefelsäure - 3,0 (1,9) Flusssäure 3,19 a) Wie viel Mal stärker ist Schwefelsäure im Vergleich zu Weinsäure? b) Wie viel Mal stärker ist Salzsäure im Vergleich zu Buttersäure? c) Wie viel Mal stärker ist Flusssäure im Vergleich zu Benzoesäure? d) Wie viel Mal stärker ist Salpetersäure im Vergleich zu Sorbinsäure?

3 N & T 8 Säuren und Laugen 02 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: Suche 8 Lebensmittel, in denen Säuren zugegeben wurden (Etikett). Klebe das Etikett auf oder notiere die Inhaltsstoffe. Beispiel: Fanta Zutaten: Wasser, Zucker, Orangensaft aus Orangensaftkonzentrat (3 %), Kohlensäure, Säuerungsmittel Zitronensäure, Orangenextrakt (1 %), natürliches Aroma, Antioxidationsmittel Ascorbinsäure, Farbstoff Carotine, Stabilisator Guarkernmehl Aufgabe 2: a) Schreibe auf, welche Säuren häufig sind und mehrfach vorkommen: b) Welche Säuren kommen nur ein Mal vor?

4 N & T 8 Säuren und Laugen 02 Vorsicht, ätzend! ist ein typisches Symbol (oben das neue mit rotem Rand, unten das alte mit oranger Fläche) für Säuren und Laugen. Ein Kontakt mit den Augen / Mund ist darum in jedem Fall oft gefährlich. immer eine Schutzbrille tragen, nicht einatmen! Ein Kontakt mit der Haut sollte ebenfalls vorsichtig und nur mit schwachen Laugen und Säuren geschehen. Auf jeden Fall immer mit Wasser spülen und Warnhinweise auf den Verpackungen beachten (orange). Starke Säuren, wie die Schwefelsäure, können schon in kleinen Mengen sonnenbrandähnliche Verbrennungen und / oder Löcher in Kleidung und Schuhe verursachen. Sollte doch einmal etwas auf die Haut oder gar in die Augen kommen, unbedingt mit Wasser spülen, Wasser verdünnt Säuren und hemmt damit ihre Wirkung. Bei starken Säuren oder Laugen sollte man bis 15 Minuten lang spülen! Der Wert der Stärke einer Säure / Lauge kann auf verschiedene Arten gemessen werden. Ein typischer Messwert ist der ph-wert, ein anderer ist der pk s -Wert. Während der pk s - Wert absolut ist (wurde bei der Tabelle verwendet), ist der ph-wert dynamisch und für unsere Zwecke viel nützlicher, weil er jederzeit bei allen flüssigen Stoffen messbar ist. Der ph-wert gibt an, wie sauer / basisch eine Säure / Lauge im vorliegenden Mischverhältnis ist: ph-skala sehr sauer sauer neutral basisch stark basisch Zwischen den Werten ist immer ein Faktor 10, das heisst ph 4 ist 10-mal sauerer als ph 5 und ph 10 ist 10-mal basischer als ph 9. Aufgabe 3: Bei Stoffen wird zum Teil angegeben, er sei ph-neutral. Was bedeutet das? a) für Wissenschaftler? b) im Alltag? Warum dieser Wert? Aufgabe 4: Miss den ph-wert von acht verschiedenen Stoffen mit Indikatorpapier (selbst) und Messgerät (Lehrperson). Stoff (Säure oder Lauge) ph nach Indikatorpapier ph nach Messgerät

5 N & T 8 Säuren und Laugen 03 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: Laugen (auch Basen genannt) sind wie die Säuren Stoffe, die im Alltag vorkommen, vor allem bei Reinigungstinkturen aller Art. Nimm nacheinander Seife, Wasch-, Putz- und Spülmittel in die Finger und verreibe sie. Beschreibe: Wasche dazwischen die Hände jeweils gut ab. Merkmale einer Säure Meist eine wässrige Lösung Beispiel Salzsäure (HCl) HCl + H 2 O <= Cl - + H 3 O + Im Wasser entstehen negative Säurerestionen und positive Hydroniumionen (H 3 O + ) Merkmale einer Lauge Immer eine wässrige Lösung Beispiel Natronlauge NaOH NaOH + H 2 O <= Na + + OH - + H 2 0 Im Wasser entstehen positive Metallionen und negative Hydroxidionen (OH - ) Das ph-messgerät bestimmt die Anzahl Hydroniumionen (H + ) pro bestimmte Menge Flüssigkeit. Reines Wasser hat einen ph von ml Säure mit ph ml Wasser 1 l Säure mit ph 2 10 ml Lauge mit ph ml Wasser 1 l Lauge mit ph 12 Aufgabe 2: Bestimme die fehlenden Angaben: a) ml Säure mit ph 2 + ml Wasser 1 l Säure mit ph 4 b) ml Säure mit ph 1 + ml Wasser 1 l Säure mit ph 5 c) ml Lauge mit ph 13 + ml Wasser 1 l Lauge mit ph 9 d) ml Lauge mit ph 11,5 + ml Wasser 1 l Lauge mit ph 9,5 e) ml Säure mit ph 5 + ml Wasser 1 l Säure mit ph 6 f) 1 ml Säure mit ph ml Wasser 1 l Säure mit ph 4 g) 0,1 ml Säure mit ph ,9 ml Wasser 1 l Säure mit ph h) 10 ml Lauge mit ph ml Wasser 1 l Lauge mit ph 8 i) 0,1 ml Lauge mit ph ,9 ml Wasser 1 l Lauge mit ph j) 100 ml Säure mit ph + ml Wasser 1 l Säure mit ph 4 k) 1 ml Säure mit ph + ml Wasser 1 l Säure mit ph 2

6 N & T 8 Säuren und Laugen 03 Aufgabe 3: Wenn starke Säuren oder Laugen in die Augen kommen, sollte man 15 Minuten mit Wasser spülen. Für die Aufgabe stellen wir uns vor, jemand hat 0,05 ml (das ist ein Tropfen) einer starken Säure (ph -1) in die Augen bekommen und spült nun mit einer Wassermenge von etwa 3 1 / 3 l pro Minute. Welchen ph, hat die Flüssigkeit im Auge nach der Spülung? Aufgabe 4: Ergänze die folgenden Säuren oder Laugen mit der passenden Reaktion im Wasser. Tipp: Laugen bestehen fast immer aus Metallen, Säuren aus Nichtmetallen. a) HCl + H 2 O <= b) NaOH + H 2 O <= c) HF + H 2 O <= d) HNO 3 + H 2 O <= e) KOH + H 2 O <= f) LiOH + H 2 O <= g) H 2 CO H 2 O <= h) Ca(OH) 2 + H 2 O<= Aufgabe 5: Beim Verdünnen einer Lauge oder eine Säure kommt man immer näher an einen ph-wert von 7, dem wissenschaftlich neutralen ph. Dieser Wert kann jedoch beim Verdünnen nie überschritten werden. Es ist nicht möglich, durch Verdünnen einer Säure ph 6 auf ph 8 zu kommen. Sogar ph 7 ist kaum erreichbar. a) Trotzdem gibt es eine Möglichkeit, den ph 7 zu überschreiten. Wie? b) Es ist sogar möglich, genau auf den ph 7 zu kommen. Wie geht das? Was ist die Schwierigkeit dabei?

7 N & T 8 Säuren und Laugen 04 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: In diesem Versuch geht es um Rotkohlsaft als Indikator. Je nach ph verändert der Rotkohlsaft seine Farbe von Rot bis Gelb. a) Stelle als erstes den Rotkohlsaft her. Dazu wird ein ganzer Rotkohl / Blaukohl / Rotkabis / Rotkraut / Blaukraut (er hat viele Namen) oder ein Teil davon in kleine Stücke fein zerschnitten. Gib die Stücke dann in ein Becherglas. b) Gib dem Becherglas so viel Wasser zu, bis die Stücke komplett mit Wasser bedeckt sind. c) Erhitze das Gemisch und rühre es dabei immer wieder um. Wenn die Temperatur knapp 60 C erreicht hat, lässt du es langsam wieder abkühlen. Aufgabe 2: a) Fülle ein Reagenzglas ca. 2,5 cm (das sind 5 ml) mit Rotkohlsaft. b) Gib einen Tropfen (ca. 0,05 ml) einer starken Säure hinzu. Beschreibe die Farbe: c) Gib ins gleiche Reagenzglas ein wenig einer starken Base hinzu, bis wieder eine Farbänderung eintritt. Beschreibe: d) Fülle nun sieben Reagenzgläser mit gleichviel Rotkohlsaft. Idealerweise bis zum Rand des Reagenzglashalters oder rund ein Drittel gefüllt. Stelle die unten angegebenen Farben her und beschreibe, was du dazu beigegeben hast. Wie du bei den Teilen a) bis c) gesehen hast, kann es sinnvoll sein, auch mit schwachen Säuren / Laugen zu arbeiten, da sonst gewisse Farben übersprungen werden. Farbe rot pink violett blau türkis grün gelb Inhalt 5 ml Rotkohlsafkohlsafkohlsafkohlsafkohlsafkohlsaft 5 ml Rot- 5 ml Rot- 5 ml Rot- 5 ml Rot- 5 ml Rot- 5 ml Rotkohlsaft e) Beschreibe in den gezeichneten Reagenzgläsern die Farbe. Ist sie genau blau oder ist eine Abweichung feststellbar.

8 N & T 8 Säuren und Laugen 04 Aufgabe 3: Die Lehrperson hat eine konzentrierte Säure (zum Beispiel Schwefelsäure) vor sich. Sie gibt verschiedene Dinge in die Säure. Gib jeweils an, was sofort geschieht und wie sich das ganze nach einiger Zeit (ca. 15 Minuten) entwickelt hat. Material was geschieht sofort? was ist nach einiger Zeit? Kalk in Form einer Eierschale kleines Stück Papier Blatt oder Blüte einer Pflanze Einen Kaffeelöffel voll Zucker Aufgabe 4: In ein grosses Gefäss wird mit normalem Cola gefüllt. Nacheinander werden ein Nagel / Schlüssel, etwas Magnesium, ein Schnitz einer Frucht und ein Teil einer Pflanze hinein gegeben. Die gleichen Dinge kommen auch in normales Leistungswasser. Zeit Nagel / Schlüssel Magnesium Schnitz einer Frucht Pflanzenteil Cola Wasser Cola Wasser Cola Wasser Cola Wasser sofort 1 Tag 3 Tage 7 Tage

9 N & T 8 Säuren und Laugen 05 Name: Vorname: Datum: Neben dem Verdünnen von Säuren und Laugen, mit denen man nahe an ph 7 kommt aber ihn nie erreicht, gibt es die andere Möglichkeit, indem man Säure und Lauge mischt. Diese Möglichkeit nennt man: Neutralisation Säure + Lauge ==Neutralisation==> Salz + Wasser Bei einer Neutralisation entsteht, vorausgesetzt das Mischverhältnis stimmt, Wasser, in dem ein Salz gelöst ist. Um die Richtigkeit des Mischens zu testen, nimmt man deshalb meist ein Messgerät oder ein Indikator zur Hilfe, um das neutrale Niveau zu bestimmen. Aufgabe 1: a) Was ist geschehen, als die Lehrperson Schwefelsäure mit Natronlauge gemischt hat? Beschreibe die Reaktion: b) Notiere die Reaktion, wenn Salzsäure (HCl) und Natronlauge (NaOH) miteinander gemischt werden: Cl - + H 3 O + + Na + + HO - <= F - + H 3 O + + K + + HO - <= c) Wenn man eine der gefährlichsten Säuren (Salzsäure) mit einer der gefährlichsten Laugen (Natronlauge) mischt. Wie gefährlich ist das Salz, das dabei entsteht? Eine Neutralisation ist dann erreicht, wenn die Anzahl der Hydronium- und Hydroxidionen ein neutrales Niveau ph 7 erreicht haben: 2 H 2 O => H 3 O + + HO - Da chemische Gleichungen immer in beide Richtungen ablaufen (eine davon stark bevorzugt) ist dieses Gleichgewicht nicht bei 0 erreicht, sondern dann, wenn noch rund jedes Wassermolekül ein Hydronium- oder ein Hydroxidion ist. Wasser ist also immer ganz leicht sauer und auch ganz leicht basisch. Aufgabe 2: a) Gib je 5 ml einer verdünnten Salzsäure und 5 ml einer verdünnten Natronlauge zusammen. Beschreibe den Vorgang: b) Dampfe das Gemisch ein. Was ist entstanden?

10 N & T 8 Säuren und Laugen 05 Aufgabe 3: Die Lehrperson führt mit Salz-, Schwefel- und / oder Phosphorsäure (Coca Cola) eine Neutralisation mit Neutralisationskurve durch, auch Titration genannt. Im Gegensatz dazu werden wir beim neutralen ph weiterfahren. Zuerst füllt man dazu 20 ml der Säure in ein Gefäss und misst den ph-wert. Trage ihn in den Graphen ein. a) Sie gibt je 1 ml (20 Tropfen) Natronlauge (ph 12) ins Gefäss hinein. b) Lies den ph-wert ab und übertrage ihn in den Graphen. c) Wiederhole a) und b) je 40 Mal. ph-wert Zugaben d) Wiederhole die Neutralisation mit einer anderen Säure und anderen Farbe. e) Erklärung(en) für den Verlauf der Linie?

11 N & T 8 Säuren und Laugen 06 Name: Vorname: Datum: Säuren und auch Laugen existieren mit verschiedenen Wertigkeiten. Einfach sind diejenigen mit der einfachen Wertigkeit, zum Beispiel Salzsäure (HCl). HCl + H 2 O Cl - + H 3 O + Schwieriger sind Säuren mit zweifacher Wertigkeit, zum Beispiel Kohlensäure (H 2 CO 3 ). H 2 CO H 2 O HCO H 2 O + H 3 O + CO H 3 O + Weiter gibt es noch Säuren mit dreifacher Wertigkeit wie Phosphorsäure (H 3 PO 4 ) und solche mit noch höherer Wertigkeit. Dies hat zur Folge, dass die Neutralisation und auch der Verlauf des ph-wertes beim Verdünnen nicht immer linear sind und dass Säuren und Laugen mehrere pk s -Werte haben. Aufgabe 1: a) Mit Flusssäure (HF): b) Mit Kalilauge (KOH): c) Wiederhole die Reaktion wie oben mit der Schwefelsäure (H 2 SO 4 ): d) Mit Kohlensäure (H 2 CO 3 ): e) Mit Kalkwasser (Ca(OH) 2 ): f) Mit Phosphorsäure (H 3 PO 4 ): Aufgabe 2: Die gegebenen Stoffe werden neutralisiert. Ergänze die Neutralisationstabelle: NaOH KOH Ca(OH) 2 Mg(OH) 2 HCl H 2 SO 4 HNO 3 H 3 PO 4 nicht existent H 2 CO 3 H 2 CO NaOH Na 2 CO H 2 O nicht existent

12 N & T 8 Säuren und Laugen 06 Natriumchlorid, unser Koch- und Speisesalz, ist das Neutralisationsprodukt von einer der stärksten Säuren (Salzsäure) mit einer der stärksten Laugen (Natronlauge). Während die beiden Säuren und Laugen hochgiftig für den Menschen sind, so ist die Kombination daraus lebensnotwendig. 9 unseres Körpers bestehen aus Salz. Um dieses zu erhalten, müssen täglich zwischen 3 und 20 g Salz (je nach Tätigkeit und Körpergewicht) aufgenommen werden. Weniger als 2 g Salz pro Tag oder sehr grosse Mengen Salz (> 80 g pro Tag) können zu Problemen oder sogar zum Tod führen. Das heutige Essverhalten der Menschen in Industrieländern tendiert zu einem Übermass an Salz. Ein erwachsener Mensch in einem Industrieland nimmt oft über 25 g Salz pro Tag zu sich. Salz Wasser gesättigtes Salzwasser Dichte 2,17 g/cm 3 1,00 g/cm 3 1,18 g/cm 3 Schmelzpunkt: 801 C 0 C - 21 C Siedepunkt: 1465 C 100 C 108 C Jährlich werden weltweit 255 Mio. t Salz (2006) gewonnen. Ein Grossteil (70 %) davon ist von Steinsalz (so auch in der Schweiz), der kleinere Teil (30 %) kommt aus dem Meer. Zum Schutz vor Iodmangel ist das Salz in der Schweiz mit Iod und oft auch mit Fluor versetzt. Aufgabe 3: a) Aus welchem Grund wird im Winter Salz auf die Strassen gestreut? b) Hilft Salzstreuen immer oder hilft es manchmal auch nichts mehr? Wann? Aufgabe 4: Erhitze 35 g Kochsalz in 100 ml Wasser ohne dass das Wasser kocht. Rühre dabei um, bis sich sämtliches Salz darin aufgelöst hat. Beschwere dann einen Faden mit einer Büroklammer. Hänge diesen Faden an einen Holzstab und gib den Faden so in das Salzwasserglas (siehe Bild), dass die Büroklammer frei schwebt und weder Boden noch Wand berührt. Lass diese Versuchanordnung danach für eine Woche stehen. Beschreibe und zeichne:

13 N & T 8 Säuren und Laugen 07 Name: Vorname: Datum: Es ist jedoch nicht nur Kochsalz, das für uns Menschen eine Bedeutung hat. Es gibt auch zahlreiche andere Salze, die eine Anwendung im Alltag finden: Ammoniumchlorid Salmiakpastillen, Lötstein Ammoniumnitrat Düngemittel, Sprengstoffe Bleisulfat Autobatterie Kaliumchlorid Natriumchloridersatz bei Bluthochdruck Kaliumnitrat, Natriumnitrat Pökelsalze, Düngemittel Kalziumkarbonat (Kalk) Marmor, Eierschalen Kalziumphosphat Knochen, Zähne Kalziumsulfat (Gips) Gips Natriumfluorid Zahnpasta Natriumhydrogencarbonat (Natron) Backpulver, Mittel gegen Sodbrennen Natriumhypochlorit Sanitärreiniger Natriumiodid Zusatz im Speisesalz Natriumsulfat (Glaubersalz) Glas- und Papierherstellung Silberchlorid fotografischer Prozess Trikalziumsilikat Zement Aufgabe 1: Die Lehrperson verbrennt Kupfersulfat. Was stellst du fest? Aufgabe 2: Ammoniumchlorid (NH 4 Cl) und gefrorenes Wasser (Eis, H 2 O) im Verhältnis 1:4. So zum Beispiel 10 g Ammoniumchlorid und 40 ml Wasser. Dabei wird die Temperatur gemessen: Was stellst du fest? Eine weitere wichtige Aufgabe von Kochsalz (Natriumchlorid) und Pökelsalzen (Natriumnitrat, Kaliumnitrat) ist das haltbar machen von Nahrungsmitteln, insbesondere Fisch und Fleisch. Auch vom Salz hängt es teilweise ab, dass viele Lebensmittel bereits von Beginn weg sauer sind. Oft werden aber auch bei der Herstellung Säuren zugegeben. Vor allem Getränke sind fast alle sauer, wie die Tabelle auf der Rückseite zeigt: Da Lebensmittel natürlicherweise nie ganz hergestellt werden, kann der ph variieren: Aufgabe 3: Schneide zu Beginn der Stunde einen Apfelschnitz aus und gib auf die eine Schnittfläche etwas Zitronensaft (Zitronensäure), die andere Seite lässt du so, wie sie ist. Schaue am Ende der Stunde den Apfel noch einmal an. Lässt sich etwas feststellen, das die Verwendung von Säure in Lebensmitteln teilweise rechtfertigt?

14 N & T 8 Säuren und Laugen 07 Milch 6,3 6,6 Speichel 6,5 7,4 Haut 5,4 5,6 Blut 7,4 (genau) Kaffee / Tee 5,0 5,5 Eiweiss 7,7 8,0 Bier 4,5 5,0 Seewasser 7,8 8,3 Apfelsaft 3,2 3,6 Darmsaft 8,0 8,6 Cola 2,5 4,0 Backpulver 8,4 8,6 Essig 2,9 3,1 Seife 9,0 10,0 Zitronensaft 2,0 2,6 Ammoniak 11,4 11,6 Magensäure 1,0 2,0 Beton 11,8 12,6 Salzsäure (3,5 %) 0 (genau) Natronlauge (3 %) 14 (genau) Aufgabe 4: Brühe einen Schwarztee auf. Gib danach eine Säure (idealerweise natürlich Zitronensaft) hinzu. Beschreibe, was mit dem Schwarztee geschieht? Die Geschmacksrezeptoren auf unserer Zunge messen fünf verschiedene Dinge: Salzig, süss, bitter, sauer und umami. Leider können Geschmäcke einander überlagern. Die Reihenfolge ist dabei wie oben. Das kannst du auch gerne nachprüfen: Aufgabe 5: a) Gib wenig Salz auf eine Scheibe Zitrone. Was schmeckst du beim Essen? b) Gib wenig Salz und wenig Zucker zusammen. Was schmeckst du beim Essen? c) Gib wenig Zucker auf eine Scheibe Zitrone. Was schmeckst du beim Essen? Aufgabe 6: a) Warum schmeckt Cola nicht so sauer, wie es eigentlich ist? b) Warum geben viele Leute gerne Zucker in den Tee oder Kaffee? Aufgabe 7: a) Wie stark muss man 1 dl schwach sauren Magensaft verdünnen, damit er gleich sauer ist wie schwach saures Cola? b) Wie stark muss 1 dl stark saures Cola verdünnt werden, damit es ähnlich sauer ist wie die Milch?

15 N & T 8 Säuren und Laugen 08 Name: Vorname: Datum: Neben der Anwendung in der Lebensmittelindustrie wird Säure und Lauge auch in anderen Industrien verwendet und kommt so auch im Alltag vor: Salzsäure: Schwefelsäure: Salpetersäure: Phosphorsäure: Natronlauge: Kalkwasser: Kalilauge: Für die Herstellung von Wasserstoff, Aufarbeitung von Roherz (Eisen), Beizen, Ätzen, Löten, Kalkprobe bei Gesteinen In Batterien (Autobatterie z. B.), Herstellung von Wasserstoff, Medikamente, Farbstoffe, Kunstseide, Lufttrocknung Düngemittel, Farbstoffe, Explosivstoffe (TNT) Entroster Herstellung von Seifen oder Abflussreinigern, Neutralisation von Säuren, Aufarbeitung von Roherz (Bauxit), Abbeizen, Merzerisation, Medikamente, Laugenbrötchen Gegenmittel bei einigen Säurevergiftungen, Bindung von Kohlendioxid Herstellung von Seifen, Farbstoffe, Glasherstellung, Lufttrocknung Aufgabe 1: Mit Lufttrocknung ist gemeint, dass die Säure / Lauge so stark ist, dass sie das verdunstete Wasser aus der Luft bindet. Welchen Effekt hat dies auf die Säure / Lauge? Aufgabe 2: Früher wurde geglaubt, der Sauerstoff sei dafür zuständig, dass Wasser sauer wird und wurde deshalb so genannt. Welches Element ist tatsächlich immer in Säuren dabei? Schaue dazu die Beispiele auf AB 08-3 A. 4 an: Aufgabe 3: Schaue in einem Periodensystem, welche Stoffe bei der Bildung von Säuren (HCl, H 2 SO 3, H 3 PO 4, HF) und Laugen (NaOH, KOH, Ca(OH) 2, LiOH) beteiligt sind. Fällt dir etwas dabei auf? Wo befinden sich diese Stoffe im Periodensystem? a) Welche Stoffgruppe / Elementgruppe ist bei Säuren beteiligt? Wo sind diese? b) Welche Stoffgruppe / Elementgruppe ist bei Laugen beteiligt? Wo sind diese?

16 N & T 8 Säuren und Laugen 08 Indikatoren sind Stoffe, die je nach Milieu (sauer oder basisch) ihre Farbe ändern. Die wichtigsten Indikatoren sind: Bromthymolblau Phenolphtalein Methylrot Lackmus Diese Stoffe haben meist nur eine einzige Grenze, bei der sie die Farbe wechseln. Für Indikatorstreifen, wie sie in der Chemie verwendet werden, wird eine Kombination verschiedener Indikatoren eingesetzt, so dass für jeden ph-wert eine andere Farbe erzielt wird. Trotzdem sind die Grenzen nicht genau auf den eigentlich ph-werten, darum kann ph 4,5 bis 5,4 gleich aussehen und ab 5,5 ist es dann eine andere Farbe, weil die Grenze des Indikators (sein pks-wert) genau dazwischen liegt. Auch im Alltag kommen Indikatoren vor. Schwarztee ist ein Indikator. Er wird leicht gelblich, wenn man eine Säure (z. B. Zitronensaft) beigibt. Einen weiteren davon haben wir in Form des Rotkohls kennengelernt. Dass diese Pflanze je nach Region verschiedene Namen hat, hat ebenfalls mit seiner Indikatorfähigkeit zu tun. Aufgabe 4: a) Wie heisst er auf sauren Böden? Warum? b) Wie heisst er auf basischen Böden? Warum? Dieser Versuch wird nur bei genügend Zeit durchgeführt: Aufgabe 5: a) Löse 3 g Natronhydroxid in 100 ml Wasser und stelle diesen Stoff zur Seite. b) Löse 7 g Glukose in 350 ml Wasser. c) Erhitze die Glukoselösung bei ständigem Rühren auf maximal (!) 35 C. d) Gib danach 0,02 g (Messerspitze) Indigocarmin zu Blaufärbung der Glukoselösung. e) Gib nun die Natronhydroxidlösung dazu. f) Schaue 5 Minuten zu und beschreibe: g) Giesse die Lösung aus ca. 60 cm Höhe in ein anderes Gefäss und beschreibe: