Synthetische und natürliche Farbstoffe begegnen uns im täglichen Leben. Aber auch die Veränderung von Farbigkeit ist in zahlreichen Produkten zu sehen. In Schulen wird mithilfe von Tintenkillern die Farbigkeit von Tinten gezielt zerstört. In der Küche sehen wir eine mögliche Beeinflussung von Farbigkeit durch die Zugabe von sauren oder basischen Lebensmitteln – der pH-Wert hat also auch einen Einfluss auf die Farbigkeit einer Verbindung. In Tassen und Nagellacken kommen thermochrome Farbstoffmischungen zum Einsatz – hier wird durch die Variation der Temperatur Farbigkeit beeinflusst. Und sogar Wasser kann die Farbigkeit einer Verbindung beeinflussen. Durch sogenannte hydrochrome Farbstoffe können beispielsweise Bilder auf Straßen erzeugt werden, wenn es regnet. Damit eignet sich das Thema „Farbigkeit beeinflussen“ für eine materialgestützte Lernaufgabe im Sinne des Unterrichtsansatzes Chemie im Kontext.

In diesem Beitrag können die Schülerinnen und Schüler ihr erworbenes Wissen in Bezug auf die molekularen Voraussetzungen für die Entstehung von Farbigkeit anwenden und sich mit der gezielten Beeinflussung von Farbigkeit auseinandersetzen. Mit Hilfe von vielfältigen und alltagsnahen Kontexten wird die Beeinflussung von Farbigkeit durch chemische Reaktionen, den pH-Wert, die Temperatur sowie die Anwesenheit von Wasser thematisiert.

Inhaltsverzeichnis:

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M 1: Farbigkeit durch chemische Reaktionen beeinflussen
• M 2: Farbigkeit durch den pH-Wert beeinflussen * M 3: Farbigkeit durch die Temperatur beeinflussen
• M 4: Farbigkeit durch Wasser beeinflussen
• M 5: Informationsmaterial
• Lösungen
• Literatur

Kompetenzprofil:

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Farbstoffe, Säure-Base-Chemie
• Methode: Einzelarbeit, Partnerarbeit, Klausuraufgabe
• Basiskonzepte: Struktur-Eigenschaft-Basiskonzept, Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: einen Versuch planen
• Kommunikation: ein Fließdiagramm erstellen, eine Skizze erstellen
• Bewertung/Reflexion: Diskussion von Aussagen, Zukunftsaussichten bewerten
• Inhalt: in Stichworten Farbstoff, Triphenylmethanfarbstoff, Oxazolidinon, HOMO, LUMO, p-Elektronensystem, Hybridisierung, Chromophor, Auxochrom, Antiauxochrom, Absorption, Reflexion, Komplementärfarbe, pH-Wert, Thermochromie, Hydrochromie