Indikatoren und ph-wert

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Bereitest du Rotkohlgemüse zu, verrät dir der Farbstoff also wie sauer oder basisch dein Essen ist. Ein Umschlagbereich von etwa 2 pH-Wert-Einheiten resultiert daher, dass das Auge beispielsweise beim Indikator Methylrot die Farbe rot erst eindeutig bei einem Konzentrationsverhältnis Indikatorsäure : Indikatorbase von etwa 10 : 1 erkennt und entsprechend die Farbe gelb erst bei einem Verhältnis Säure : Base von etwa 1 : 10 eindeutig ist.

Das bedeutet, dass du bei Indikatoren im Bezug auf ihren Anwendungsbereich auch immer auf diesen Umschlagsbereich achten musst.

Bildnachweise[nach oben]

[1]

Komplex-Indikatoren: finden bei einem Verfahren namens Komplexometrie Verwendung.

Wie du den Äquivalenzpunkt berechnen kannst, erfährst du in unserem Video!

pH- Indikator Wirkungsweise

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(02:22)

Indikatoren sind also selbst schwache Säuren oder Basen.

Damit ist seine Rolle in der Chemie auch schon sehr gut beschrieben: Indikatoren sind Hilfsmittel um beispielsweise den pH-Wert einer Lösung visuell darzustellen. Wenn die Indikatorsäure HInd zugegeben wird, sollte somit die Zahl der Protonen erhöht werden.

In der Chemie versteht man unter einem Indikator einen Stoff oder auch ein Gerät, das zur Überwachung einer chemischen Reaktion beziehungsweise eines Zustandes dient. Letztere werden wir dann im letzten Kapitel des Basiswissens Säure-Base-Gleichgewichte: Anwendungen-Titration umfangreich besprechen.

Wir werden uns in diesem Basiswissen auf Indikatoren konzentrieren, die auf pH-Wert Änderungen reagieren: sogenannte pH-Indikatoren.

Allerdings besteht ein Mischindikator – im Gegensatz zum Universalindikator – aus Indikatoren, die (annähernd) denselben Umschlagsbereich haben (z.B. Um einen Universalindikator anzuwenden, musst du also lediglich ein Stück des Papiers in die zu untersuchende Lösung halten. Phenolphthalein, Methylrot, Lackmus).

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pH-Indikator Funktion

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(01:53)

Aber was genau ist die Aufgabe eines pH-Indikators (Indikatorfunktion)?

Je basischer die Umgebung wird, desto mehr verändert sich seine Farbe zu blau. Thymolblau und Phenolphthalein). Dann hat die Lösung eine deutlich Farbe, die wir einem pH-Wert Bereich zuordnen können.

Die unterschiedliche Farbigkeit von protonierten und nichtprotonierten Farbstoff-Molekülen bezeichnet man als Halochromie.

Deshalb gibt es viele unterschiedliche Säure-Base-Indikatoren (z.B. Kein Problem, dann schau dir jetzt noch unser Video dazu an!

zur Videoseite: Indikatoren (Chemie)

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Einführung

Der Begriff des Indikators kommt von lat.

Meistens liegen die Universalindikatoren nicht in einer Lösung vor, sondern in Form eines Indikatorpapiers.
Wir wollen folgende Annahmen treffen, um eine reine Farbe des Indikators sicher vorliegen zu haben:

Das bedeutet, dass wir unseren Umschlagsbereich so eingrenzen, dass die obere Grenze dort liegt wo die Konzentration an Ind die Konzentration der Indikatorsäure HInd um das 10-fache übersteigt und die untere Grenze dort, wo die Konzentration der Indikatorsäure HInd die Konzentration der korrespondierenden Base Ind um das 10-fach übersteigt.Diesen pH-Wert Bereich bezeichnen wir mit :

Mit bezeichnen wir den pH-Wert für den das folgende Mischungsverhältnis vorliegt:

= und pH\text{pK}_{\text{S}}\)" src="https://www.schullv.de/resources/formulas/6de906bd97ec10ae9112ac0a98ae41f232e9e3ba0e108d2301c9ca7aa3aa04da_light.svg">

Analog sagen wir für den unteren pH-Wert :

= und pH

Nun verwenden wir die Henderson-Hasselbalch-Gleichung zur Berechnung der beiden pH-Werte:

(1.)

(2.)

Durch Einsetzen können wir unseren pH-Wert-Bereich berechnen.

Der Umschlagsbereich umfasst demnach zwei pH-Einheiten: .

Erhöht man den pH-Wert, so steigt die Konzentration von Ind⁻, während die Konzentration von HInd abnimmt, bis erstere schließlich überwiegt und die Lösung die Farbe von Ind⁻ annimmt. December 2025, 05:46 UTC)

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Was ist ein Indikator?

Dadurch erfolgen je nach Konzentration der Hydronium-Ionen , d. In saurer Umgebung (H₃O⁺ – Konzentration hoch) hingegen nimmt die Indikatorbase Ind^–ein Proton von H₃O⁺ auf und HInd entsteht. para-Nitrophenol, das im neutralen Bereich von farblos (sauer) nach tiefgelb (basisch) umschlägt:
Ein weiteres Beispiel ist Methylrot.
Es wird, auf Papier aufgetragen, feuchteempfindlichen Warensendungen beigegeben oder in hermetisch abgedichteten Baugruppen hinter Schaugläsern untergebracht.
Aufgrund der Giftigkeit des Kobaltsalzes werden auch kobaltfreie Alternativen angeboten (Orangegel).

Stört der Indikator nicht die Titration?

Beim Titrieren einer Säure wird die Zahl der freien und leicht ablösbaren Protonen in der Lösung bestimmt.

Deshalb kannst du dir folgendes merken:

Merke

In basischer Umgebung (H₃O⁺ – Konzentration niedrig) gibt die Indikatorsäure HInd ein Proton ab und Ind^– entsteht.
Wir wollen an dieser Stelle nun auf die Theorie aus dem Kapitel Puffersysteme zurückgreifen, um so den Umschlagsbereich des Indikators genauer zu bestimmen.

Im sauren pH-Bereich wird das Proton wieder aufgenommen, und die Lösung weist die durch die Indikatorsäure bestimmte Färbung auf.

Der Farbwechsel erfolgt nicht sprunghaft, sondern je nach dem Konzentrationsverhältnis von Indikatorsäure und Indikatorbase in einem bestimmten pH-Bereich dem Umschlagsbereich. Je basischer das „Rotkohlwasser“ beim Kochen ist, um so mehr ändert sich die Farbe.

Schließlich gibt es ja auch verschiedene Indikatoren. 1: Basenreaktion von Phenolphtalein

Auf der linken Seite siehst du die protonierte Version des Indikators (analog zu HInd aus unserem Beispiel).

Daher setzt du Indikatoren als Hilfsstoffe ein, um den Ablauf einer chemischen Reaktion zu verfolgen.

Indikator (Chemie)

Indikatoren (lateinisch indicare „anzeigen“) sind allgemein Hilfsmittel, die gewisse Informationen anzeigen sollen. URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie-abitur/artikel/indikatoren-fuer-den-ph-wert-und-ihre-wirkungsweise (Abgerufen: 14.