Diese Unterrichtseinheit stellt den Abschluss der Unterrichtsreihe zur Farbstoffchemie im Leistungs- oder Grundkurs der Q2 dar. Anders als in üblichen Darstellungen in Schulbüchern und Kernlehrplänen wird die Fotometrie nicht direkt am Anfang der Unterrichtsreihe thematisiert, sondern intensiv zum Abschluss. Die Lernenden haben im vorhergehenden Unterricht bereits die Farbigkeit von Stoffen verschiedener Farbstoffklassen mit allen physikalischen Grundlagen kennengelernt, die Synthese von Farbstoffen durchgeführt (Azofarbstoffe, hier Orange II im Schülerversuch; Triphenylmethanfarbstoffe, z. B. Fluorescein und Anthrachinonfarbstoffe/Carbonylfarbstoffe: Alizarin und Indigo) und die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der Farbstoffe mit denen von ausgewählten Textilien in Theorie und Praxis in Färbeversuchen zur Anwendung gebracht. Damit sind alle Grundlagen für die vorliegende Einheit gelegt. Elementar für die Durchführung der Einheit sind allerdings nur die physikalisch-chemischen Grundlagen zu „Farben durch Lichtabsorption“ (Spektralfarben, additive und subtraktive Farbmischung, Komplementärfarben), „Energiestufenmodell“ und „Struktur und Farbigkeit“.

KOMPETENZPROFIL:

• Klassenstufe: LK/GK Q2 (13)
• Dauer: 8–11 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 7)
• Kompetenzen: Die Lernenden …
  • 1. erklären die Farbigkeit von Stoffen durch Lichtabsorption;
  • 2. erläutern den Zusammenhang von Farbigkeit und Molekülstruktur (UF1, E6);
  • 3. werten Absorptionsspektren fotometrischer Messungen aus (E5);
  • 4. berechnen die Farbstoffkonzentration in Lösungen (E5);
  • 5. beschreiben und diskutieren aktuelle Entwicklungen im Bereich organischer Werkstoffe und Farbstoffe (K4).
• Thematische Bereiche: Fotometrie, Absorptionsspektren, Konzentrationsbestimmung, Lambert-Beer’sches Gesetz, Iodometrie, Lichtabsorption, Farbstoffe