Benny beweist im Film durch eine Titration, dass
die angeblich 33 prozentige Salzsäure der Schule nur eine 22 prozentige
ist.
Nebenbei führt er vor, wie der Schüler der Zukunft mit
Tablet und Taschenrechner auf Papier verzichtet.
Die Rechnungen, die er hier aus dem Ärmel kippt, sprengen
das, was wir anderen mal eben so zu rechnen vermögen.
Im Prinzip sollte Benny viel geringere Säure-Gehalte durch
Titration in Essig, zwei Weinsorten und Apfelsaft messen. Das hat er vor der
gefilmten Zeit schon durchgeführt.
Er nutzt statt der im Weinbereich üblichen spezialisierten
Titration (die wir auch durchführen) die
einfachste Form der Abklärung einer Säuremenge: Durch Titration mit genormter
Natronlauge.
Wenn er beweist, dass die Schule ihre konzentrierte
Salzsäure verwässert hat, wäre es im Prinzip auch noch denkbar, dass die Schule
eine verwässerte Natronlaugen-Normlösung hat. Aber Bennys Messungen bei Essig,
Wein und Apfelsaft mit der Normlösung klingen plausibel: Obstsaft enthält
weniger Säure als Wein, und Essig enthält 500 mal mehr Säure-Moleküle pro Liter
Flüssigkeit als Wein.
Arbeitsblatt zum Versuch, abgewandelt nach der
"amtlichen" Versuchsanleitung S. 21:
Gerät:
Bürette, in
Stativ eingeklemmt. Unter ihr ein Erlenmeyerkolben. Unter dem Erlenmeyerkolben
ein Magnetrührer. Im Erlenmeyerkolben der „Fisch“ - ein kunststoffumhülltes
Metallstück, das vom Magnetrührer im Kreis bewegt wird.
Großer Messzylinder (z.B.
500 ml) zum Verdünnen der Getränke.
Für die PH-Messung:
PH-Papier und batteriebetriebenes PH-Meter
Chemikalien: Maßlösung
aus 0,1 molarer Natronlauge (= 0,1 Mol NaOH in 1 l Wasser = 4 g Natriumhydroxid
pro Liter Wasser).
Ein Becherglas mit
Leitungswasser - das ist zumeist ganz PH-neutral, während das "destillierte"
Wasser in der Schule zumeist nur "entionisiert" ist. Dem fehlen zwar fast alle
Mineralien, aber es ist gelegentlich gering sauer im PH-Wert.
Indikator „Phenolphthalein“.
Dieser Stoff ist farblos im sauren Bereich (PH 0 bis 6). Er wird pink-rot bei PH
7 - das ist der „Neutralpunkt“, der PH von purem Wasser.
Weißwein (damit wir den
Farbumschlag sehen),
Apfelsaft, Essig, Cola
Das Rezept schlägt vor,
beim Titrieren die Getränke mit der vierfachen Menge an destilliertem Wasser zu
verdünnen. Der Vorschlag ermöglicht wohl, dass man nicht zu lange titriert, weil
man nicht so viel Substanz misst, und weil bei wasserklarer Flüssigkeit der
Farbumschlag des Phenolphthaleins bestens zu sehen ist.
Wein enthält die Säuren
Weinsäure und Äpfelsäure. Um einen „Säureindex“ zu ermitteln, subtrahiert man
vom PH-Wert des Weins den Säuregehalt in Gramm Säure pro Liter. Beispiel: Wir
messen einen PH-Wert von 3 und einen Säuregehalt von 8 g/l.
Dann ist der Säureindex 8
- 3 = 5 (das rechnerische Ideal bei Weißwein liegt bei 3,5... aber wer rechnet
schon beim Weingeschmack).
Während wir den PH-Wert
klassisch mit PH-Papier und modern mit einem PH-Meter schnell messen können,
müssen wir für die für den Wein gesuchte "Gesamtsäure" „titrieren“.
Beim Titrieren wird eine
Maßlösung mit bekannter Konzentration chemisch zur Reaktion gebracht mit einer
bekannten Menge Lösung, in der eine unbekannte Menge reagierender Substanz ist.
Man braucht nun einen Farb-Indikator, der anzeigt, wann genau der Stoff in der
Lösung mit dem Stoff in der Maßlösung komplett reagiert hat. Kennt man die
chemische Reaktionsgleichung zwischen Maßlösung und Lösung, kann man die
Konzentration der unbekannten Menge an reagierender Substanz errechnen.
Füllen Sie Maßlösung bis
zum obersten Maßstrich der Bürette. Füllen Sie 10 ml Getränk, 40 ml Wasser und
einige Tropfen Phenolphthalein in den Erlenmeyerkolben. Titrieren Sie bis zum
Farbumschlag. Errechnen Sie aus der Menge an verbrauchter Natronlauge die
Konzentration der Säure im Getränk (1 ml NaOH soll 1 ml Säure entsprechen) in
Gramm pro Liter.
Errechnen Sie den
Säureindex des Weins. Der Apfelsaft wird da wenig bieten. Interessant wäre, ob
Sie nach einigem Training auch klassische Cola titrieren können. Mit dem Essig
können Sie herumspielen. Vermutlich muss er vielfach verdünnt werden, damit
seine Säure in den Bereich der Mess-Skala gelangt.
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