C 01.09
L 10.1

Brause

Trennung eines Gemisches

Anleitung für Lehrer, Arbeitsblatt für Schüler
Stand: 07.03.14

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Zeitbedarf: 15 Minuten.
Kompetenz/Ziel:

F: Säuren, Kohlendioxid, Kohlensäure, Zitronensäure, Weinsäure, Farbstoffe. E: Möglichkeiten der Stofftrennung. B: Fertigung eines konsumierbaren Alltagsproduktes.

Material:
  • 1 Petrischale
  • 1 Lupe
  • 2 Bechergläser 100mL
  • 1 Glasstab
  • Brausepulver (Ahoj von Frigeo, am besten Himbeere)
Durchführung1: Das Päckchen mit dem Brausepulver erst gut schütteln, dann öffnen. Die Hälfte davon in die Petrischale schütten, schwenken und mit der Lupe beobachten. Wie viele unterschiedliche Komponenten können Sie optisch erkennen?

Versuchen Sie, mit der angefeuchteten Fingerspitze nur die größten Kristalle herauszufischen. Geschmack?

In einer Hälfte der Petrischale sollten sich nach erfolgreichem Schwenken eher die kleinen Kristalle befinden. Machen Sie den Fingerspitzentest. Geschmack? Zur Interpretation ziehen Sie die Inhaltsstoffdeklaration auf der 10er-Packung mit heran.

Falls Zitronensäure deklariert wurde: fischen Sie unter der Lupe die Kristalle mit dem farbigen Belag heraus und probieren Sie!

Beobachtung 1: Ersichtlich sind drei Komponenten: große farblose, kleine weiße bis braune und kleine farbige Kristalle. Die großen Kristalle schmecken süß, die kleinen weißen "unangenehm" und die bunten sauer.
Deutung 1: Bei den großen Kristallen handelt es sich um Zucker. Die kleinen, unangenehm schmeckenden Kristalle bestehen aus Natriumhydrogencarbonat NaHCO3, bei den bunten Kristallen handelt es sich um mit Farbstoff überzogene Säure.
Durchführung2: In eines der Bechergläser ca. 50mL Trinkwasser füllen und die andere Hälfte des Brausepulvers hineinschütten. NICHT RÜHREN! Beobachten Sie die Oberfläche!
Beobachtung2: Farbige Kristalle schwimmen an der Oberfläche, bei Brausepulver Himbeergeschmack sind zwei Farbstoffe (violett, dunkelblau) erkennbar. Farblose Kristalle sinken auf den Boden.
Deutung 2: Der Farbstoff für einige Brausepulver (z.B. Brausepulver Himbeergeschmack) besteht aus zwei unterschiedlichen Farbstoffen. Dadurch wird der Gesamtfarbeindruck "natürlicher".

 

Durchführung3: Rühren Sie zweimal um, nicht mehr! Nachdem die Gasentwicklung aufgehört hat, dekantieren Sie den Überstand möglichst vollständig und ohne allzu viel Bewegung in das andere Becherglas. Testen Sie den Geschmack in beiden Bechergläsern!
Beobachtung 3: Der Überstand schmeckt sehr sauer, der Rückstand süß.
Deutung 3: Im Überstand befindet sich die Säure, der Rückstand besteht aus Zucker.
Entsorgung: E1 (verdünnen und in den Ausguss geben).
Quelle: Wagner, W.; Chemie in der Schule 47, 2000, 65-72.
Hintergrund: Brausepulver ist eine pulvrige Mischung aus Zucker, Säure (Wein- oder Zitronensäure) und Natriumhydrogencarbonat. Hinzu kommen Aromen und Farbstoffe. Beim Auflösen in Wasser brausen die Brausepulver stark auf, da die organischen Säuren aus Natriumhydrogencarbonat Kohlendioxid entwickeln: die feste organische Säure HA reagiert mit dem Anion des Natriumhydrogencarbonats in einer Säure/Base-Reaktion zu Kohlensäure, diese zerfällt in einem zweiten Schritt zu Kohlendioxid und Wasser:

HCO3-   +   HA   --->   H2CO3   +   A-

H2CO3   --->   CO2 (g)   +   H2O

Das Verhältnis ist so zusammengestellt, dass nach erfolgter Reaktion am Ende im Wasser ein Säureüberschuss verbleibt. Dadurch wird das Auftreten von laugigem Carbonatgeschmack vermieden. Bei den Aromen handelt es sich um keine Feststoffe. Warum aber ist das Brausepulver in fester Form erhältlich? Die Aromastoffe werden von Maltodextrin-Körnchen adsorbiert!

WWW: http://www.chemie.uni-regensburg.de/jcf/Grundschule/
Chemie_in_der_Grundschule.pdf, 18.01.10, Untersuchung und Herstellung von Brausepulver.

 

 

© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de