Willibald-Gluck-Gymnasium

Versuch: Zaubertrank

Prinzip: Reduktion von Lebensmittelfarbstoffen in Ostereierfarben

Geräte Chemikalien
3 Bechergläser
3 Trinkgläser
Spatel
  • BRAUNS-HEITMANN
    Ostereier-Kaltfarben
    • Rot
    • Blau
    • Grün
  • Natriumdithionit (Xn)
  • Natriumhydrogencarbonat
  • Essigsäure (C)
Schutzbrille tragen
Gefahrensymbole

Durchführung:

Die Ostereierfarben werden gemäß der Anleitung in je einem Becherglas hergestellt und zur blauen Farbe wenige Milliliter Essigsäure gegeben. Die Trinkgläser werden folgendermaßen bestückt:
1: wenige Kristalle Natriumdithionit.
2: wenige Kristalle Natriumdithionit und wenige Kristalle Natriumhydrogencarbonat.
3: wenige Kristalle Natriumdithionit.
Die rote Farbstofflösung wird in Glas 1, die blaue in Glas 2 und die grüne in Glas 3 gegossen.

Beobachtung:

Die rote Farbstofflösung wird entfärbt. Die blaue Lösung wird unter Gasentwicklung farblos. Der grüne Lösung wird nach gelb umgefärbt.

Erklärung:

Farbänderung:

Es wird die unterschiedliche Stabilität der enthaltenen Lebensmittelfarbstoffe gegenüber dem Reduktionsmittel Natriumdithionit ausgenutzt.

Zu 1: Azorubin-Moleküle E122 werden unter Spaltung der Azogruppe reduziert. Dadurch wird das delokalisierte Elektronensystem zerstört und die rote Farbe verschwindet.

Zu 2: Die blaue Ostereierfarbe kommt in erster Linie durch den Farbstoff Indigotin E132 zustande. Diese Farbstoffmoleküle lassen sich mit Natriumdithionit reduzieren. Die blaue Farbe der Lösung verschwindet.

Zu 3: Die grüne Ostereierfarbe kommt durch Chinolingelb (E104) und Indigotin (E132) zu Stande. Chinolingelb-Moleküle sind gegenüber dem Reduktionsmittel stabil. Indigotin-Moleküle werden im Gegensatz dazu reduziert (vgl. 2). Folglich färbt sich die grüne Ostereier-Mischfarbe bei der vorliegenden Reduktion gelb.

Reduktionsmittel Natriumdithionit:

Die zur Reduktion der Farbstoffmoleküle notwendigen Elektronen entstehen bei der Oxidationsreaktion der Dithionit-Ionen gemäß:
S2O42- → 2 SO2 + 2e-

Gasentwicklung in 2:

Die zur Ostereierfarbenmischung gegebene Säure setzt Oxoniumionen frei, welche mit Hydrogencarbonationen unter Freisetzung von Kohlenstoffdioxid reagieren gemäß:
HCO3- + H3O+ → CO2 + 2 H2O

Entsorgung:

Entsorgung Die Lösungen werden im Abzug erwärmt damit das hydratisierte Schwefeldioxid entweicht und anschließend in den Behälter für anorganische Abfälle gegeben.

Quelle:

Matthias Beinhofer, Seminar 2012-14, Willibald-Gluck-Gymnasium Neumarkt Aus Zulassungsarbeit „Lebensmittelfarbstoffe im Chemieunterricht“: Didaktik der Chemie, Universität Erlangen Nürnberg bei Prof. Kometz und U. Hammon