Arbeitsblatt: Sauerstoffnachweis

Nachweis der O2Produktion von Wasserpest mit Indigocarmin Einleitung: Indigo ist ein Farbstoff, der aus Färberwaid [deutscher Indigo] (Isatis tinctoria L.) oder den tropischen Hülsenfrüchtlern Indigofera tinctori und Indigofera argentea gewonnen werden kann. Die Heimat des Indigos ist Indien, das tropische Afrika und China. 1878 gelang Adolf von Baeyer erstmals die vollsynthetische Herstellung von Indigo. Indigo Indigocarmin ist besser wasserlöslich als Indigo und wird zur Färbung von alkoholfreien Getränken, Likör, Süßwaren, Speiseeis, Teigwaren und Dragees verwendet. Indigokarmin reagiert sehr empfindlich auf Licht und Oxidanzien. Öl Material: • • • • • Indigocarminpulver (C16H8N2Na2O8S2) Natriumdithionit (Na2S2O4) Pflanzenöl einige Stängel Wasserpest wassergefülltes Schraubglas (z. B. von Würstchen) reduziertes Indigocarmin, gelb oxidiertes Indigocarmin, blau Versuchsbeschreibung: Dem Lehrer wird ein Vorversuch empfohlen, um ein Gefühl für die einzusetzenden Mengen zu bekommen. 1. Zuerst wird eine nicht zu kleine Spatelspitze Indigocarmin in dem Wasser des nicht bis zum oberen Rand gefüllten Schraubglases gelöst (kräftig umrühren). Das Wasser sollte tiefblau gefärbt sein, so dass man fast nicht mehr hindurch blicken kann. 2. Nun werden unter Rühren vorsichtig solange winzige Mengen Na2S2O4 (Reduktionsmit tel) zugesetzt, bis die Lösung gerade nach gelb umschlägt. 3. Innerhalb kürzester Zeit zeigen sich an der Kontaktfläche zur Luft blaue Schlieren. Den Schülern wird erklärt, dass der Farbstoff bei dem geringsten Kontakt mit Sauerstoff wie der blau wird. 4. Das Öl steht deutlich sichtbar auf dem Tisch und so wird in den meisten Fällen ein Schü ler die Frage beantworten können, wie man den Einfluss von Luft bei dem Versuch ver hindern kann. Die nächsten Schritte müssen zügig nacheinander durchgeführt werden. 5. Zuerst wird noch eine winzige Menge Natriumdithionit in die Flüssigkeit gegeben, einmal schnell umgerührt, die Wasserpest hinzugegeben, überschichtet und der Deckel zugeschraubt. Jede nun auftretende Blaufärbung kann nur durch die Wasserpest verursacht werden. 6. Man stellt das Schraubglas auf einen leuchtenden Overhead Projektor. Schon nach wenigen Minuten tritt an einzelnen Blättern eine erste Blaufärbung ein und nach ca. 10 bis 15 min ist die großzügig mit Öl gesamte Flüssigkeit wieder tiefblau. Das ist der „Beweis: Die Wasserpest produziert Sauerstoff. In Wasser muss CO2 gelöst sein, das die Wasserpest verwenden kann, um O2 zu erzeugen! Erklärung: Das blaue Indigocarmin wird durch Natriumdithionit in eine gelbliche, hydrierte Form über führt, die unter Sauerstoffeinfluss sehr schnell wieder oxidiert wird.