Alchemistenküchen: Stärke, Basen, Säuren, Löslichkeit - Alchemists laboratory: starch, acid, base, solubility

Da uns der Buchstabe H diese Woche weiterhin begleitet und wir heute Lebensmitteldetektive spielen gibt es:

Spürhundexperimente

Erstes Experiment: Wir weisen Stärke nach

Die Kartoffelpflanze (passt gut zu unserem aktuellen Amerika-Thema) nutzt die Energie der Sonne und baut mit ihrer Hilfe aus Wasser und Kohlendioxid Zucker. Der wird dann als Kraftstoff in der Knolle gespeichert. Aber nicht in der Form, wie wir Zucker kennen, sondern umgewandelt als Stärke. Wie kann man Stärke in einem Nahrungsmittel nachweisen?

Vorgehen: Wir träufeln einige Tropfen Jod auf eine aufgeschnittene Kartoffel und auf etwas Mehl.

Was passiert? _____________________________________________

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Erklärung:

Stärke (Hauptbestandteil von Kartoffeln oder Mehl) besteht aus vielen Glucoseeinheiten die sich in Spiralenform aneinanderreihen. In diese Spirale passt das Jod genau hinein, dadurch kommt es zur Farbänderung. Wir erhitzen die Kartoffel nun, respektive giessen etwas heisses Wasser auf das Mehl. Die Verfärbung verschwindet, weil das Jod in der erweiterten Spirale keinen Halt mehr findet.

Zweites Experiment: Basisch oder sauer?

Das Gegenteil von sauer nennt man basisch oder alkalisch. Wenn ein Stoff weder sauer noch basisch ist, wird er als neutral bezeichnet.

Ein saures Nahrungsmittel schmeckt eben sauer (wir probieren ein wenig Orange). Ein basisches Nahrungsmittel schmeckt ein wenig bitter und seifig (wir probieren etwas Backpulver). 

Backpulver probieren.

Achtung: starke Säuren (z.B. die Schwefelsäure in Batterien) und Basen (Reinigungsmittel, Waschpulver) sind sehr gefährlich, sie sind ätzend, das heisst sie rufen starke Verbrennungen der Haut, Augen oder Schleimhäute hervor!

Wie stark eine Säure oder eine Base ist, zeigt uns der ph-Wert eines Stoffes. Säuren und Basen benötigen immer einen Partnerstoff, mit dem sie eine Verbindung eingehen und reagieren. Der einfachste Partner ist das neutrale Wasser, in dem eine Säure oder Base aufgelöst wird. In dem Fall ist das Wasser das Lösungsmittel und die Säure bzw. die Base der gelöste Stoff, beide zusammen ergeben eine Lösung.

Die Abkürzung „ph“ stammt aus dem Lateinischen und steht für „potentia hydrogenii“. Das heisst „die Kraft des Wasserstoffs“. Mit dem ph-Wert wird die Anzahl der Wasserstoffionen in einem Stoff gemessen. Wasserstoff ist das chemische Element, das am häufigsten vorkommt. Ione sind Atome oder Atomgruppen mit einer elektrischen Ladung. Sie nehmen die Ladung entweder auf, dann nennt man sie Anionen oder sie geben die Ladung ab, dann sind es Kationen. Der ph-Wert liegt zwischen 0 und 14. Den ph-Wert kann man mit Geräten oder mit Indikatorpapier messen.

T hat die Farbskala von sauer über neutral bis basisch aufgemalt und die ersten Ergebnisse notiert.

     

Man kann den Ph-Wert auch mit Rotkohlsaft herausfinden. Allerdings sehen die Ergebnisse etwas anders aus, als auf der Farbskala eines Indikatorpapiers, denn 1. hat Rotkohl eine Eigenfarbe und 2. verändert sich die Farbe langsamer.

Erst stellen wir Rotkohlsaft her:

1.      Die Rotkohlblätter in feine Streifen schneiden. In den Kochtopf legen und völlig mit Wasser bedecken.

2.      20 Minuten köcheln lassen, bis der Saft schön blau-rot ist.

3.      Den Saft abkühlen lassen.

4.      Den Saft durch ein Sieb in einen grossen Messbecher giessen.

5.      Wir bereiten Gläser mit unseren Testflüssigkeiten vor.

6.      In jedes dieser Gläser giessen wir etwas Rotkohlsaft.

Wir schneiden die Rotkohlblätter in Streifen.

Wir testen jeweils mit Rotkohlsaft und mit dem Indikatorpapier und notieren die Farbe und den Wert.

	Basisch	Sauer	Neutral
Wasser
Rotkohlsaft (nur mit dem Papier)
Orangensaft
Spülmittel
Handseife
Essig
Essig in Wasser gelöst
Salzwasser
Zuckerwasser
Milch
Wasser mit Backpulver
Wasser mit Natronlauge
Tomatensauce

Unsere Testreihe bevor wir Rotkohl als Indikator benutzen. Das Indikatorpapier haben wir schon benutzt. Es liegt vor dem Glas.

Essig bevor wir Rotkohlsaft als Indikator benutzen.

Wir giessen etwas Rotkohlsaft in das Glas mit Essig. Es reagiert sofort und wir erhalten eine wunderschöne Farbe. Es ist natürlich sauer.

Unsere Testreihe mit Rotkohlsaft als Indikator.

Drittes Experiment: Was ist was?

Zutaten, die wir in der Küche verwenden haben sehr unterschiedliche Eigenschaften sehen manchmal aber ziemlich ähnlich aus. Ob wir herausfinden können was was ist ohne es anzufassen, ohne es zu essen und ohne es zu riechen?

Testsubstanzen sind:

·         Jod

·         Wasser

·         Essig

·         Rotkohlsaft

Achtet auf Verfärbung, Löslichkeit, Gasbildung.

	Testsubstanz	Reaktion	Es ist
Weisse Substanzen
Flüssigkeiten

Die weissen Substanzen: von 1-5 nummeriert.

Die Flüssigkeiten (vordere Reihe): von 1-4 nummeriert.

Die erste Substanz: die Kinder erstellen die Hypothese dass es Mehl ist. Sie testen mit Jod. Und richtig! Es reagiert und verfärbt sich!

Hypothese für Substanzen 2 und 3: Salz und Zucker. Sie testen mit Wasser. Salz löst sich nicht sofort auf. Zucker löst sich sofort auf. Wieder richtig!

Hypothese für Substanz 4: Backpulver oder Natronlauge. Die Kinder testen mit Essig. Es reagiert und bildet Bläschen. Es ist Backpulver. Aber wir merken, dass wir mit unseren aktuellen Methoden noch nicht zwischen Backpulver und Natronlauge unterscheiden können. Beides reagiert auf die gleiche Weise mit Essig. Trotzdem: die Kinder haben die richtige Testflüssigkeit ausgewählt!

Substanz 5: E und T stellen verschiedene Hypothesen auf: Kalk oder Kreide. Sie testen mit Essig. Die Kreide (denn es handelt sich um Kreide, dass ja aber nicht so verschieden von Kalk ist) löst sich auf. Bravo, wieder die richtige Testflüssigkeit gewählt!

T teste die erste Flüssigkeit und giesst etwas Rotkohlsaft hinein.

Es reagiert und verfärbt sich blau-violett. Der Vergleich sagt: es ist Natronlauge in Wasser gelöst)

T testet die zweite Flüssigkeit. Sie verfärbt sich rötlich. T vergleicht mit unserer Testreihe und sagt: es ist Essig. Um ganz sicher zu sein, riecht er - natürlich chemisch (Luft zufächeln). Es ist tatsächlich Essig!

Die dritte Flüssigkeit verfärbt sich bläulich. Der Vergleich sagt: es ist Wasser mit Spülmittel.

Die vierte Flüssigkeit verfärbt sich rosa-violett: der Vergleich sagt es ist Wasser. Bravo, alles richtig!

Unsere Testreihe im Sonnenschein. Ein wirklich schöner Anblick den das Foto leider nicht gut hergibt.