Arbeitsblatt: pH - Wert

Material-Details

Lückentext, Begriffe zum einsetzen vorgegeben
Chemie
Säuren / Basen
8. Schuljahr
4 Seiten

Statistik

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26.07.2014

Autor/in

Beat Hari
Land: Schweiz
Registriert vor 2006

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Textauszüge aus dem Inhalt:

NMM ENERGIE MATERIE REAL Säuren und Bäsen im Alltäg Wir haben jeden Tag mit Säuren und Basen (beziehungsweise Laugen) Kontakt – und sie sind sogar teilweise wichtig für uns. Denn wie würde wohl unser Obst schmecken, wenn es keine enthielte; wie könnte sich unser Körper vor äußeren Einwirkungen schützen, wenn unsere Haut keinen besäße, der Bakterien und Krankheitserreger aufhält, oder wenn es kein Vitamin gäbe, welches unser stärken kann; wie könnten wir unsere Nahrung verdauen, wenn unser Magen keine 0,5%ige enthalten würde; wie könnten wir den Abfluss reinigen, ohne ihn vollständig auseinandernehmen zu müssen, wenn es keine Rohrreiniger gäbe, die organische Abfälle (wie etwa ausgefallene Haare)wegätzen? Das alles sind nur einige wenige Beispiele für die Bedeutung von Säuren und Basen in unserem Leben. pH – Wert Der pH-Wert sagt aus, ob eine wässrige Lösung sauer, neutral oder alkalisch ist. Ist der pH-Wert kleiner als 7, so ist die Lösung sauer. Ist der pH-Wert genau 7, so ist die Lösung neutral. Ist der pH-Wert größer als 7, so ist die Lösung alkalisch (basisch). Der pH-Wert von Säuren und Laugen im Alltag Wie schon angedeutet, funktionieren viele Haushaltschemikalien mit Hilfe von Säuren und Basen. Welchen pH-Wert haben also diese Chemikalien? Und welchen pH-Wert haben unsere Lebensmittel? Haushaltschemikalien und Kosmetika Stark sauer – im Bereich um den pH-Wert 2 – sind zum Beispiel und WCReiniger. Weniger sauer – etwa pH 5 – sind Universalreiniger für das Bad sowie hautfreundliche Kosmetika wie in etwa Duschbad oder Parfüm. Die meisten Reinigungsmittel sind jedoch alkalisch; Seife mit einem pH-Wert von 7,5 ist da noch am schwächsten, gefolgt von zum Beispiel mit einem pH-Wert von 10 und alkalischen, Chlorreiniger, Säureschutzmantel, Entkalker, Fruchtsäuren, Immunsystem, Salzsäure 1 Montag, 16. Juni 2014 NMM ENERGIE MATERIE REAL Backofenspray (pH 11) sowie stark alkalischen Chemikalien wie in etwa Rohrreiniger mit einem pH-Wert von 13. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Haushaltschemikalien fast das gesamte pH-Spektrum umfassen und es unter ihnen folglich einige wirklich gefährliche Substanzen gibt, deren Sicherheitsverschluss allein nur eine unzureichende Vorsichtsmaßnahme ist. Die pH-Werte von Lebensmitteln (insbesondere die von Obst) lassen sich ziemlich gut zusammenfassen: Wenn man einmal von Laugenbrezeln oder Salzstangen absieht, sind eigentlich alle Lebensmittel – und manche auch . Obst hat im Allgemeinen pH-Werte im Bereich von 4 bis 6, aber auch andere Lebensmittel fallen in diesen Bereich. Besonders sauer sind (pH 2) sowie und (pH 3). Interessant ist, dass einige Lebensmittel, die eigentlich gar nicht stark sauer , trotzdem einen relativ pH-Wert aufweisen. Das ist darauf zurückzuführen, dass in diesen Lebensmitteln andere enthalten sind, die den sauren Geschmack überdecken und somit unseren Geschmacksinn austricksen. Vor allem mit Hilfe von lässt sich der saure Geschmack von Lebensmitteln vertuschen. Praktisch ist das Wissen über den pH-Wert von Lebensmitteln hinsichtlich wie zum Beispiel. Sollte man bereits Sodbrennen haben, ist es eher von Nachteil, sehr saure Nahrung zu verzehren, da dadurch das Sodbrennen nur noch verstärkt werden kann. Besser isst man alkalische (oder zumindest neutrale) Lebensmittel wie in etwa Salzstangen oder Laugenbrezel. Wer etwas für seine Zähne tun möchte, sollte nach dem Essen zuckerfreien Kaugummi kauen: Bei der Verdauung von Zucker, der in fast allen Lebensmitteln enthalten ist, produzieren in unserem Mund Milchsäure, welche den angreift – der leicht alkalische Kaugummi kann diese Säure neutralisieren. Lebensmittel haben also verschiedene pH-Werte – aber welche sauren und alkalischen Stoffe sind in ihnen eigentlich enthalten? Zunächst kann man zwischen enthaltenen und zugesetzten Säuren und Basen unterscheiden: wird Mineralwasser in der Regel künstlich zugefügt, und auch die in Cola-Limonade enthaltenen Säuren – zum Beispiel Kohlensäure und Phosphorsäure – sind nur hinzugesetzt worden. Während jedoch Phosphorsäure dazu dient, das Getränk sauer zu machen, sorgt Kohlensäure lediglich für das. Die sogenannte Kohlensäure liegt nämlich größtenteils in Form von physikalisch gelöstem CO2 vor, gerade einmal 0,2% des CO2 reagieren zu Kohlensäure, H2CO3. Entsprechend entweicht beim Öffnen der Flasche auch keine Kohlensäure, sondern Kohlenstoffdioxid. Milchsäurebakterien, Geschmacksstoffe, Essig, kleinen, natürlich, Verdauungsproblemen, neutral, sauer, Zitronen, Cola, Sprudeln, schmecken, Zahnschmelz, Zucker, Kohlensäure, Sodbrennen, künstlich 2 Montag, 16. Juni 2014 NMM ENERGIE MATERIE REAL H2O CO2 CO2·H2O Vielen Lebensmitteln wird auch Vitamin zugesetzt, um den zu verbessern oder um sie zu machen. Natürlich muss Vitamin nicht immer künstlich zugesetzt sein: Vor allem in ist viel Vitamin enthalten. Dieses und verschiedene Fruchtsäuren (wie etwa Zitronensäure, oder Apfelsäure) verleihen dem Obst seinen typischen Geschmack. Eine weitere wichtige organische Säure, die unter anderem in Essig enthalten ist, ist Essigsäure – eine Carbonsäure, die auch Ethansäure heißt und die chemische Formel CH3COOH hat. Essigsäure bildet sich zum Beispiel bei aeroben – der Grund dafür, dass Wein und Säfte werden, wenn man sie nach dem Öffnen zu lange lagert. Färbe bei der folgenden Tabelle die pH – Werte mit den entsprechenden Farben der Skala aus. Lebensmittel pH Lebensmittel pH Lebensmittel pH Zitrone bzw. Zitronensaft 2 Orange bzw. Orangensaft 4 Knoblauch 6 Cola-Limonade 3 Tomate 4 Mineralwasser 6 drei Tage geöffneter Rotwein 3 Rotwein 4 Vollmilch 6 Essig 3 saure Gurken 4 abgestandenes Mineralwasser 7 Kiwi 3 Banane 5 Grappa 7 Apfel bzw. Apfelsaft 4 Buttermilch 5 Leitungswasser 7 Birne 4 Olivenöl 5 Kochsalz 7 Clementine 4 Kaffee 5 Zucker 7 Honig 4 Weintraube 5 Laugengebäck 8 Joghurt 4 Kartoffel 6 Kaugummi 8 Vergärungsprozessen, sauer, Zitrusfrüchten, gesünder, (Ascorbinsäure), Geschmack, Weinsäure, künstlich 3 Montag, 16. Juni 2014 NMM ENERGIE MATERIE REAL Saurer Regen Als sauren Regen bezeichnet man säurehaltige Niederschläge, die durch Luftverschmutzungen verursacht werden. Bei diesen Luftverschmutzungen handelt es sich vor allem um Gase wie Schwefeldioxid und Stickoxide, die mit dem Wasserdampf in der Atmosphäre formal zu schwefeliger bzw. salpetriger Säure und Salpetersäure reagieren. SO2 H2O H2SO3 NO2 H2O HNO2 HNO3 Die Reaktionsprodukte fallen schließlich mit den Niederschlägen zurück auf die Erde, wo sie in den Boden eindringen und weiträumige Schädigungen an Pflanzen (vor allem an Bäumen) hervorrufen können. Des Weiteren werden auch Gebäude durch die säurehaltigen Niederschläge angegriffen; vor allem Sandstein und Kalkstein sind gefährdet. Saurer Regen ist zum Beispiel ein Grund für die Schwärzung des Kölner Doms und anderer Gebäude aus Kalkoder Sandstein. Doch nicht nur Pflanzen und Gebäude, sondern auch Tiere sind betroffen. Da durch den sauren Regen immer mehr Kalk aus den Böden ausgewaschen wird, können einige Vögel nur noch dünnschalige Eier produzieren, die den Nachwuchs nicht mehr ausreichend vor Austrocknung schützen. Inzwischen gibt es nationale und internationale Abkommen, die Grenzwerte für Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen festlegen. Katalysatoren, die in Europa seit 1993 in Neuwagen Pflicht sind, sollen die Emissionen im Straßenverkehr verringern Säuren als Verteidigungsmittel im Tier- und Pflanzenreich Folgende Erfahrung haben schon viele gemacht: Wenn man sich auf Ameisen setzt oder in einen Ameisenhaufen tritt, sondern diese ein ätzendes Sekret ab, welches zu Hautreizungen führt, die wir als brennenden Schmerz empfinden. Auch in Brennnesseln ist ein solches »Gift« enthalten. Es ist in leicht zerbrechenden Stacheln auf den Blattoberflächen der Brennnessel gespeichert, die es bei Berührung freisetzen. Folge sind ebenfalls brennende Hautreizungen. Grund für diese Reizungen ist eine Säure, die wir als Ameisensäure (Methansäure) kennen. Sie ist die am einfachsten aufgebaute Carbonsäure mit der Formel HCOOH. Methansäure hat einen stechenden Geruch und ist farblos. In unverdünntem Zustand besitzt sie den pH-Wert 1; Ameisensäure wie Ameisen sie verwenden ist jedoch verdünnte Methansäure mit einem pH-Wert von rund 2. Natürlich gibt es neben diesem bekannten Beispiel viele weitere, jedoch würde es den Rahmen dieses Beitrages sprengen, auf alle einzugehen. Zusammenfassend kann wohl festgestellt werden, dass das Leben, so wie wir es kennen, ohne Säuren und Basen nicht möglich wäre. Nicht zuletzt auch aufgrund der Tatsache, dass sich das Leben auf der Erde auf Grundlage von Aminosäuren entwickelt hat. 4 Montag, 16. Juni 2014 NMM ENERGIE MATERIE REAL pH – Werte des Körpers Die pH Werte Der pH-Wert des Urins oder des Speichels ist der Messwert für den Grad der sauren bzw. basischen Reaktion eines Stoffes. Da der menschliche Körper zu 70% aus Wasser besteht, laufen sämtliche Stoffwechselreaktionen in einer wässrigen Umgebung ab. Die Stärke einer Säure wird durch die Menge an Ionen ausgedrückt, die in wässriger Lösung abgegeben werden. Der pH-Wert ist also ein Maß für die Konzentration dieser Ionen. Wasserstoff-Ionen haben die Eigenschaft, bestimmte chemische Bestandteile stark zu verändern, mit denen sie in Kontakt treten. Man kann sie auch als ein starkes Ätzmittel betrachten. Kalk wird mit Säure beseitigt Und die aggressive Wirkung von Säuren kennen wir alle aus eigener Erfahrung. Zum Beispiel wegen der ätzenden Wirkung benutzen wir im Haushalt Essig, um den Kalkbelag auf Topfböden und in der Badewanne zu entfernen. Und wehe man vergisst den Essig im Bad und spült die Wanne nicht rechtzeitig, dann kann man sich von der guten Wirkung der Säure selbst überzeugen: Essig bringt nicht nur den Kalk-, sondern auch den Emaille-Belag zum Verschwinden. Was bedeutet der pH-Wert? Das Kürzel pH steht für lateinische potentia hydrogenii Konzentration der Wasserstoff-Ionen. Die pH-Skala des Säuregrades reicht von 0 bis 14; wobei 0 den stärksten Säuregrad und 14 die höchste basische Reaktion bezeichnen. Bei 7 liegt der neutrale Punkt, den reines Wasser aufweist. Unterschiedliche Säure-Grade im Körper Beim Menschen werden, wie erwähnt, in verschiedenen Bereichen des Körpers unterschiedliche Säuregrade gemessen (man nennt sie übrigens auch dann noch Säuregrade, wenn sie im basischen Bereich über pH 7 liegen): Das Sekret der Bauchspeicheldrüse ist mit pH 8,0 weit im basischen Bereich. Es dient dazu, die im Magen gesäuerte Nahrung im Zwölffingerdarm zu neutralisieren, damit die Nährstoffe im Dünndarm vom Organismus aufgenommen werden können. Der Darm befindet sich mit Werten von pH 8,0 oder sogar darüber eindeutig im basischen Bereich. Wenn durch Gärungs- oder Fäulnisprozess bei gestörter Verdauung Säuren im Darmbereich entstehen, entledigt er sich dieser störenden Substanzen durch Durchfälle. Das Blut ist mit pH 7,35 7,45 deutlich im basischen Bereich. Sekrete von Leber und Gallenblase sind mit pH 7,1 leicht basisch. Der Speichel ist mit pH 7,1 7,0 schwach basisch oder neutral. Bei schweren Übersäuerungszuständen kann er in den sauren Bereich gelangen. Das schädigt im Laufe der Zeit die Zähne. Das Bindegewebe darf etwas saurer sein als das Blut. Man hat hier basische Werte von 7,08 und 7,29 gemessen. Die Muskeln und die Zellen der Organe haben mit rund pH 6,9 einen Wert im sauren Bereich. Das kommt daher, weil die Energiefabrik unserer Körperzellen rund um die Uhr tätig ist. Und bei der Verarbeitung bzw. Verbrennung unserer Nährstoffe entsteht Säure, in diesem Fall Kohlensäure. Allerdings ist es wichtig für die Zellen, dass sie ständig entsäuert werden. Wenn 5 Montag, 16. Juni 2014 NMM ENERGIE MATERIE REAL die Zellen unseres wichtigsten Muskels, nämlich des Herzens, auf pH 6,2 absinken, bleibt das Herz stehen. Harn liegt zwischen deutlich sauer (pH 4,8) und basisch (bis zu pH 8,0). Hier macht die Säure durchaus Sinn, denn sie wird mit dem Urin aus dem Körper abtransportiert. Der Magensaft ist der sauerste Bestandteil des menschlichen Körpers, er liegt zwischen pH 1,2 und 3,0. Die im Magen gebildete Salzsäure wird im Wesentlichen zur Verdauung von Eiweiss mit Hilfe des Magensaft-Enzyms Pepsin, zum Aufschließen von sehr festen Nahrungsbestandteilen und zum Abtöten von Krankheitserregern, die mit der Atemluft eindringen oder mit der Nahrung verschluckt werden, benötigt. Welches ist der ideale pH-Wert? Der pH-Wert, der unserem Körper die Voraussetzungen für ein bestmögliches, d.h. normales Funktionieren ermöglicht, liegt im Blut gemessen bei 7,4. Messungen können auch über den Urin oder auf der Haut durchgeführt werden. Jedoch sind die dort gemessenen Werte je nach Zeitpunkt unterschiedlich. 6 Montag, 16. Juni 2014