Einleitung
Indigocarmin zeigt in einer Lösung aus Natronlauge und Glucose verschieden Farbänderungen. Dies lässt sich mehrfach wiederholen.
Verwendete Chemikalien
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Gefahr |
6 g Natriumhydroxid, NaOH – 40.00 g/mol Ätznatron CAS-Nr.: 1310-73-2 – EG-Nr.: 215-185-5 Met. Corr. 1, Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, WGK 1 H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P234 Nur in Originalverpackung aufbewahren. P260 Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol nicht einatmen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P301 + P330 + P331 BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sigma-Aldrich, 306576, SDB vom 29.07.2021 |
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Achtung |
0.04 g Indigocarmin, C16H8N2Na2O8S2 – 466.36 g/mol Dinatrium-(2E)-3-oxo-2-(3-oxo-5-sulfonato-1,3-dihydro-2H-indol-2-yliden)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonat (IUPAC), Indigokarmin, Indigotin I, Indigotin-5,5′-disulfonsäure Dinatriumsalz, E 132 CAS-Nr.: 860-22-0 – EG-Nr.: 212-728-8 Skin Sens. 1, WGK 1 H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P302 + P352 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser waschen. Sigma-Aldrich, 57000, SDB vom 24.09.2019 |
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14 g d-(+)-Glucose, C6H12O6 – 180.16 g/mol Hexose (IUPAC), Traubenzucker, Dextrose CAS-Nr.: 50-99-7 – EG-Nr.: 200-075-1 WGK 1 Sigma-Aldrich, G5767, SDB vom 21.01.2021 |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
500-ml-Schraubdeckelglas, 500-ml-Becherglas, 500-ml-, 100-ml-Messzylinder, Waage, Glasstäbe, Magnetrührer mit Heizfunktion, Magnetrührfisch, Thermometer
Versuchsdurchführung
In einem Schraubdeckelglas werden in 100 mL dest. Wasser 6 g Natriumhydroxid gelöst.
In einem 500-ml-Becherglas werden 350 mL dest. Wasser vorgelgt, darin 14 g Glucose gelöst und auf 35 °C erwärmt. Ist diese Temperatur erreicht, gibt man 0.04 g Indigocarmin zu (Blaufärbung) und lässt kurz weiterrühren. Die Lösungen werden im Schraubdeckelglas vereinigt, die Lösung zeigt weiterhin eine Blaufärbung. Die Farbe ändert sich über grün und rot nach gelb. Wenn die Lösung ein klares gelb zeigt, wird das Schraubdeckelglas kräftig geschüttelt. Die Lösung ist erneut grün, färbt sich wieder über rot nach gelb.
Der Vorgang gelb → grün → rot → gelb kann mehrmals wiederholt werden.
Reaktionsgleichung
Das konjugierte π-Elektronensystem des Indigocarmin ist für die intensive Blaufärbung verantwortlich (Abb. 1).
Indigocarmin wirkt als Oxidationsmittel und oxidiert Glucose zur Gluconsäure und wird selbst zum Leuko-Indigocarmin reduziert (Abb. 2).
Die grüne Farbe der Lösung ist eine Mischung aus oxidierter (Indigocarmin) und reduzierter Form (Leuko-Indigocarmin).
Die Herkunft der Rotfärbung ist noch nicht abschließend geklärt. Man vermutet, dass es sich um ein radikalisches Zwischenprodukt handelt (Abb.3).
![Abb. 3 – Strukturformel des vermuteten Radikalanions [2].](/images/gleichungen/experimente/exp_ampel_bottle_02_642.svgz "Abb. 3 – Strukturformel des vermuteten Radikalanions [2].")
Durch Schütteln diffundiert Sauerstoff aus der Luft in die Lösung. Der Sauerstoff oxidiert das Leuko-Indigocarmin wieder zu Indigocarmin (Abb. 4).
Der Vorgang kann so oft wiederholt werden, bis keine Glucose mehr vorhanden ist.
Medien
![Abb. 5 – Beobachtung [1].](/images/experimente/ampel_bottle/ampel_bottle_01.jpg "Abb. 5 – Beobachtung [1].")
![Abb. 6 – Beobachtung [1].](/images/experimente/ampel_bottle/ampel_bottle_02.jpg "Abb. 6 – Beobachtung [1].")
![Abb. 7 – Beobachtung [1].](/images/experimente/ampel_bottle/ampel_bottle_03.jpg "Abb. 7 – Beobachtung [1].")
Quellenangaben
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