Hintergrund zu:

Weinprobe

Phenolphthalein

Phenolphthalein (3,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-phthalid) ist ein weißes, kristallines Pulver, unlöslich in Wasser, leicht löslich in Alkohol oder Alkalien. Im alkalischen Bereich (pH 8.4-10.0) überwiegt die chinoide Struktur (siehe Abb.1). Diese deprotonierte Form des Indikators verfügt über ein delokalisiertes pi-Elektronensystem, wodurch die Phenolphthalein-Lösung pink erscheint.
Im sauren bis neutralen pH-Bereich liegt Phenolphthalein überwiegend in der Phthalid-Form vor. Eine Delokalisierung der pi-Elektronen über die drei Benzolringe ist hier jedoch nicht mehr möglich. Dieses System ist nun zu klein, um über eine Anregung der Elektronen eine Farberscheinung aufzuzeigen. Der Farbumschlag des Indikators von farblos nach pink kann durch Säurezugabe rückgängig gemacht werden.

Abb.1: Phenolphthalein [2]

Phenolphthalein ist ein oft genutzter Säure-Base-Indikator bei der Titration starker Basen. Die Rotfärbung ist noch in einer Verdünnung von 1:1000000 erkennbar. [1]

Eisenthiocyanat

Durch das Versetzen einer Ammoniumthiocyanat-Lösung mit einer Eisen(III)chlorid-Lösung kommt es zur Bildung eines blutrot gefärbten Eisenthiocyanat-Komplexes:

Berliner Blau

Unter den Komplexverbindungen des Eisens gehören die Cyanokomplexe ("Hexacyanoferrate") zu den beständigsten. Die Kaliumsalze sind als "Gelbes Blutlaugensalz" K₄[Fe(CN)₆] oder "Rotes Blutlaugensalz" K₃[Fe(CN)₆] bekannt. Der Eisen(II)-Komplex ([Fe(CN)₆]^4-) ist thermodynamisch und kinetisch stabiler als der Eisen(III)-Komplex ([Fe(CN)₆]^3-). Der Eisen(III)-Komplex kann eher als Oxidationsmittel fungieren:

Versetzt man eine Lösung des gelben Blutlaugensalzes mit Eisen(III)-chlorid oder eine Lösung des roten Blutlaugensalzes mit Eisen(II)-chlorid, so entsteht in beiden Fällen bei einem Molverhältnis von 1:1 das gleiche, kolloid gelöste "lösliche Berliner Blau":

Bei Zugabe überschüssiger Eisen(III)- bzw. Eisen(II)ionen zu [Fe(CN)₆]^4- bzw. [Fe(CN)₆]^3- entstehen blaue Niederschläge, die als "unlösliches Berliner Blau" bzw. "unlösliches Turnbulls-Blau" unterschieden werden. Sie sind jedoch chemisch identisch:

Bei der Umsetzung von Eisen(III)-chlorid mit rotem Blutlaugensalz oder Eisen(II)-chlorid mit gelbem Blutlaugensalz entstehen hingegen farblose oder nur schwach gefärbte Lösungen:

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Heptan

Heptan ist ein kettenförmiger Kohlenwasserstoff aus der Stoffgruppe der Alkane mit der Summenformel C₇H₁₆. Unter Heptan versteht man gewöhnlich das unverzweigte n-Heptan, welches neun Isomere besitzt. N-Heptan ist in Wasser unlöslich und leicht entzündlich - sein Flammpunkt liegt bei -4°C, die Zündtemperatur bei 285°C. Zwischen einem Luftvolumenanteil von 1,1 bis 6,7 Prozent bildet es explosive Gemische. In einer Lösung mit Wasser steigt Heptan aufgrund seiner geringeren Dichte im Vergleich zu Wasser nach oben (Dichte von Wasser: 0,997 g/cm³ bei 25°C; Dichte von Heptan: 0,681 g/cm³). [4]

Natriumhydrogencarbonat

Natriumhydrogencarbonat  wird auch mit den Trivialnamen Natriumbicarbonat, Doppeltkohlensaures Natrium oder kurz Natron bezeichnet. NaHCO₃ ist ein feines, weißes Pulver und zerfällt oberhalb einer Temperatur von ca. 65°C in Wasser, Kohlendioxid und Natriumcarbonat. Oberhalb 300°C ist die Umwandlung vollständig. Säuren werden durch NaHCO₃ unter Kohlendioxid-Entwicklung neutralisiert:

Im Versuch reagieren Natriumhydrogencarbonat und Citronensäure erst in Gegenwart von Wasser auf die eben beschriebene Weise miteinander. [5]

Die Neutralisationsreaktion des Natrons in Hinblick auf Säuren, hat Natriumhydrogencarbonat als ein Mittel gegen Sodbrennen gebräuchlich gemacht. Wegen der thermischen Zersetzung von Natriumhydrogencarbonat wird es seit langer Zeit in der Lebensmitteltechnik als Backtriebmittel - im Backpulver zusammen mit Natriumhydrogenphosphat - und als Feuerlöschpulver genutzt. [6]

Literatur:

1. Falbe, J., Regitz, M.: Römpp Chemie Lexikon, 9. Aufl., Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1991, S. 3354
2. http://www.vs-c.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/11/aac/vorlesung/kap_10/vlu/indikatoren
   _darst.vlu/Page/vsc/de/ch/11/aac/praktikum/indikatoren/
   phenolphthalein.vscml.html, Stand 17.02.06
3. www.cci.ethz.ch/experiments/berliner/de/vertiefung/1.html, Stand 14.02.06
4. http://de.wikipedia.org/wiki/Heptan, Stand 15.11.05
5. Falbe, J., Regitz, M.: Römpp Chemie Lexikon, 9. Aufl., Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1991, S. 2928
6. http://natriumhydrogencarbonat.adlexikon.de/Natriumhydrogencarbonat.shtml, Stand 14.02.06