Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 9-10, G-Niveau

Indikatoren - Chemie

Einleitung

Chemische Indikatoren sind Stoffe, die eine bestimmte Eigenschaft eines Systems sichtbar machen. Besonders wichtig im Chemieunterricht sind Säure-Base-Indikatoren. Sie verändern ihre Farbe abhängig vom pH-Wert einer Lösung. Dadurch kannst Du erkennen, ob eine Lösung sauer, neutral oder basisch ist.

Indikatoren liefern meist einen Farbbereich und keinen vollkommen exakten Messwert. Für genauere Messungen verwendet man ein pH-Meter. Dieser aiMOOC richtet sich vor allem an Lernende der Sekundarstufe und verbindet Beobachtungen, Teilchenvorstellungen, einfache Formeln und sichere Experimente.

Lernziele

Nach der Bearbeitung kannst Du erklären, was ein chemischer Indikator ist, typische Indikatorfarben zuordnen, einen Umschlagsbereich beschreiben, einen Rotkohlindikator sicher einsetzen und einfache Versuchsergebnisse auswerten. Außerdem kannst Du begründen, warum für eine Titration ein passender Indikator gewählt werden muss.

Grundlagen

Sauer, neutral und basisch

In wässrigen Lösungen hängt der pH-Wert mit der Konzentration der Oxonium-Ionen zusammen. Bei Raumtemperatur gilt als schulische Orientierung:

Bereich	Einordnung	Typische Universalindikatorfarbe
pH kleiner als 7	sauer	rot bis gelb
pH ungefähr 7	neutral	grün
pH größer als 7	basisch oder alkalisch	blau bis violett

Die genauen Farben hängen vom verwendeten Indikator, seiner Konzentration, der Probe und der Beleuchtung ab. Deshalb wird eine Farbe immer mit der zugehörigen Vergleichsskala beurteilt.

Mathematischer Blick auf den pH-Wert

Vereinfacht wird der pH-Wert für verdünnte wässrige Lösungen so beschrieben:

$p H = - \log_{10} (c (H_{3} O^{+}))$

Bei einer Oxonium-Ionen-Konzentration von $1 0^{- 3} m o l L^{- 1}$ liegt der pH-Wert näherungsweise bei 3. Ändert sich die Konzentration um den Faktor 10, ändert sich der pH-Wert um eine Einheit. Die pH-Skala ist also logarithmisch.

Was zeigt ein Indikator?

Ein Säure-Base-Indikator besitzt mindestens zwei Formen mit unterschiedlichen Farben. Vereinfacht kann das Gleichgewicht so dargestellt werden:

$H I n d + H_{2} O ⇌ I n d^{-} + H_{3} O^{+}$

HInd steht für die protonierte Form, Ind⁻ für die deprotonierte Form. In saurer Lösung überwiegt meist eine andere Form als in basischer Lösung. Weil beide Formen Licht unterschiedlich absorbieren, sieht das Auge verschiedene Farben. Der sichtbare Farbbereich heißt Umschlagsbereich.

Umschlagsbereich statt einzelner Grenzwert

Ein Indikator springt nicht bei einem einzigen pH-Wert plötzlich von einer reinen Farbe in eine andere. Innerhalb des Umschlagsbereichs liegen beide Formen nebeneinander vor. Dadurch entsteht oft eine Mischfarbe. Ein Universalindikator kombiniert mehrere Farbstoffe und deckt einen großen Teil der pH-Skala ab.

Merksatz: Ein Indikator zeigt einen pH-Bereich an. Ein pH-Meter liefert einen Zahlenwert.

Wichtige Säure-Base-Indikatoren

Vergleich ausgewählter Indikatoren

Indikator	In saurer Lösung	Umschlagsbereich ungefähr	In basischer Lösung	Typische Verwendung
Lackmus	rot	pH 4,5 bis 8,3	blau	schneller Säure-Base-Nachweis
Methylorange	rot	pH 3,1 bis 4,4	gelb	Titrationen im sauren Bereich
Bromthymolblau	gelb	pH 6,0 bis 7,6	blau	Vorgänge nahe dem Neutralpunkt
Phenolphthalein	farblos	pH 8,2 bis 10,0	pink	Titrationen mit basischem Endbereich
Universalindikator	rot bis gelb	breiter Bereich	blau bis violett	grobe pH-Bestimmung
Rotkohlsaft	rot bis rosa	breiter Bereich	blaugrün bis gelblich	Schul- und Haushaltsexperimente

Lackmus

Lackmus ist ein Farbstoffgemisch, das ursprünglich aus Flechten gewonnen wurde. Blaues Lackmuspapier wird in saurer Lösung rot. Rotes Lackmuspapier wird in basischer Lösung blau. Lackmus zeigt jedoch keinen genauen pH-Wert an.

Bromthymolblau

Bromthymolblau ist in saurer Lösung gelb, im Bereich um neutral grün und in basischer Lösung blau. Deshalb eignet es sich gut für Versuche, bei denen der pH-Wert in der Nähe von 7 betrachtet wird.

Phenolphthalein

Phenolphthalein ist in sauren und neutralen Lösungen farblos. In leicht bis deutlich basischen Lösungen erscheint es pink. Es eignet sich nicht, um saure pH-Werte voneinander zu unterscheiden.

Universalindikator

Ein Universalindikator ist eine Mischung mehrerer Indikatoren. Seine Farbskala reicht meist von Rot über Gelb und Grün bis Blau oder Violett. Universalindikatorpapier ist schnell und einfach anzuwenden, aber weniger genau als eine kalibrierte pH-Elektrode.

Natürliche Indikatoren

Rotkohl als Farbstoffquelle

Rotkohl enthält Anthocyane. Diese Pflanzenfarbstoffe verändern ihre Struktur abhängig vom pH-Wert. In sauren Lösungen wird Rotkohlsaft meist rot oder rosa. In der Nähe des Neutralpunkts erscheint er violett bis blau. In basischen Lösungen kann er grün und bei stark basischen Bedingungen gelblich werden.

Sicheres Schulexperiment mit Rotkohlindikator

Fragestellung: Welche Haushaltsproben sind sauer, neutral oder basisch?

Material: Rotkohlsaft, transparente Becher oder Reagenzgläser, Pipetten, Wasser, verdünnter Zitronensaft, verdünnter Essig, Natronlösung und Seifenlösung.

Durchführung:

Gib in jedes Gefäß ungefähr die gleiche Menge Rotkohlsaft.
Füge jeweils wenige Tropfen einer Probe hinzu.
Beobachte die Farbe und vergleiche sie mit einer selbst erstellten Farbskala.
Notiere Probe, Beobachtung und Deutung in einer Tabelle.

Sicherheit: Trage eine Schutzbrille. Proben werden nicht probiert. Verwende keine Abflussreiniger, Bleichmittel oder unbekannten Reinigungsmittel. Mische Haushaltsreiniger niemals miteinander. Führe den Versuch unter Aufsicht einer Lehrkraft durch.

Auswertung: Eine rote Färbung spricht für eine saure Probe. Violett deutet auf einen Bereich nahe neutral hin. Grün bis gelblich weist auf eine basische Probe hin. Die genaue Farbe kann je nach Herstellung des Rotkohlsafts variieren.

Weitere natürliche Indikatoren

Auch Farbstoffe aus Heidelbeeren, schwarzen Johannisbeeren, Hibiskus oder dunklen Blüten können auf pH-Änderungen reagieren. Solche natürlichen Mischungen sind anschaulich, aber ihre Farbbereiche sind weniger einheitlich als bei gereinigten Laborindikatoren.

Indikatoren in Analyse und Alltag

Titration und Endpunkt

Bei einer Säure-Base-Titration wird einer Probe schrittweise eine Maßlösung bekannter Konzentration zugesetzt. Der Indikator zeigt durch seinen Farbumschlag den Endpunkt an. Für ein gutes Ergebnis muss sein Umschlagsbereich im steilen Bereich der Titrationskurve liegen.

Bei der Titration einer starken Säure mit einer starken Base ist beispielsweise Bromthymolblau häufig geeignet. Bei einer schwachen Säure und einer starken Base kann Phenolphthalein besser passen. Der Farbumschlag ist ein beobachteter Endpunkt; der rechnerische Äquivalenzpunkt ist ein chemisch definierter Punkt.

Indikatoren und Neutralisation

Bei einer Neutralisation reagieren Oxonium-Ionen und Hydroxid-Ionen zu Wasser:

$H_{3} O^{+} + O H^{-} ⟶ 2 H_{2} O$

Während Säure oder Base zugegeben wird, verändert sich der pH-Wert. Ein geeigneter Indikator macht einen Teil dieser Veränderung sichtbar. Die Farbe selbst neutralisiert die Lösung nicht; sie dient als Beobachtungssignal.

Andere chemische Indikatoren

Nicht alle Indikatoren reagieren auf den pH-Wert. Redoxindikatoren ändern ihre Farbe abhängig vom Oxidationszustand. Metallindikatoren reagieren bei komplexometrischen Titrationen auf die Bindung von Metall-Ionen. Fällungsindikatoren können den Endpunkt einer Fällungsreaktion anzeigen. Allen gemeinsam ist, dass sie einen chemischen Zustand sichtbar machen.

Grenzen und Fehlerquellen

Stark gefärbte oder trübe Proben können den Farbumschlag verdecken. Zu viel Indikator kann die Probe beeinflussen. Alte oder falsch gelagerte Indikatorlösungen können unzuverlässig sein. Außerdem hängt die Farbwahrnehmung von Beleuchtung und Person ab. Für genaue Messungen wird daher ein kalibriertes pH-Meter eingesetzt.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was zeigt ein Säure-Base-Indikator hauptsächlich an? (Den pH-Bereich einer Lösung) (!Die Masse einer Lösung) (!Die elektrische Spannung) (!Den Siedepunkt eines Stoffes)

Welche Farbe zeigt Bromthymolblau typischerweise in basischer Lösung? (Blau) (!Gelb) (!Rot) (!Farblos)

Wie heißt der Bereich, in dem ein Indikator seine Farbe verändert? (Umschlagsbereich) (!Schmelzbereich) (!Siedebereich) (!Leitfähigkeitsbereich)

Welche Farbe hat Phenolphthalein in saurer Lösung? (Farblos) (!Pink) (!Dunkelblau) (!Orange)

Welcher Pflanzenstoff macht Rotkohl als Indikator geeignet? (Anthocyane) (!Cellulose) (!Stärke) (!Kochsalz)

Welche Aussage zum Universalindikator ist richtig? (Er besteht aus mehreren Indikatorfarbstoffen) (!Er zeigt nur zwei Farben) (!Er misst die Temperatur) (!Er funktioniert nur in Gasen)

Was bedeutet ein pH-Wert unter 7 in einer wässrigen Lösung? (Die Lösung ist sauer) (!Die Lösung ist immer ungefährlich) (!Die Lösung ist basisch) (!Die Lösung ist ein Metall)

Warum wird bei einer Titration ein passender Indikator gewählt? (Sein Umschlagsbereich soll zum Endpunkt passen) (!Seine Farbe soll zum Glasgerät passen) (!Er soll die Probe erhitzen) (!Er soll die Maßlösung verdampfen)

Welche Beobachtung spricht bei Rotkohlsaft meist für eine basische Probe? (Eine grüne bis gelbliche Färbung) (!Eine rote bis rosa Färbung) (!Eine unveränderte klare Flüssigkeit) (!Eine silbrige Metalloberfläche)

Warum ist ein pH-Meter genauer als Indikatorpapier? (Es liefert einen gemessenen Zahlenwert) (!Es verändert jede Probe zu Wasser) (!Es benötigt keine Kalibrierung) (!Es zeigt immer dieselbe Farbe)

Memory

Lackmus	rot in saurer und blau in basischer Lösung
Phenolphthalein	farblos bis zum basischen Umschlag
Bromthymolblau	gelb grün blau
Rotkohlsaft	natürlicher Anthocyan-Indikator
Universalpapier	Vergleich mit einer Farbskala
Umschlagsbereich	Bereich des sichtbaren Farbwechsels
pH-Meter	elektronische Messung
Titration	schrittweise Zugabe einer Maßlösung

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Beobachtung oder Bedeutung
saure Lösung	Universalindikator erscheint rot bis gelb
neutrale Lösung	Universalindikator erscheint grün
basische Lösung	Universalindikator erscheint blau bis violett
Phenolphthalein	wird im basischen Bereich pink
Bromthymolblau	zeigt nahe neutral eine grüne Mischfarbe
Rotkohlsaft	enthält pH-abhängige Pflanzenfarbstoffe

Kreuzworträtsel

Indikator	Wie heißt ein Stoff, der einen chemischen Zustand sichtbar macht?
Lackmus	Welcher klassische Farbstoff wird als rotes oder blaues Testpapier verwendet?
Anthocyane	Wie heißen die pH-abhängigen Pflanzenfarbstoffe im Rotkohl?
Neutralpunkt	Wie heißt der Bereich um pH sieben?
Farbumschlag	Wie heißt die sichtbare Änderung eines Indikators?
Titration	Wie heißt ein Analyseverfahren mit schrittweiser Zugabe einer Maßlösung?

LearningApps

Lückentext

Ein Stoff, der einen chemischen Zustand sichtbar macht, heißt

. Eine wässrige Lösung mit einem pH-Wert unter sieben wird als

bezeichnet. Der sichtbare Farbbereich eines Indikators heißt

. Bromthymolblau ist im Bereich um neutral häufig

. Phenolphthalein ist in saurer Lösung

. Rotkohl enthält pH-abhängige Pflanzenfarbstoffe namens

. Ein Universalindikator besteht aus mehreren

. Bei einer Titration wird eine Maßlösung schrittweise zur

gegeben. Ein elektronisches Gerät zur genaueren Bestimmung ist das

. Bei der Neutralisation entstehen aus Oxonium-Ionen und Hydroxid-Ionen

.

Offene Aufgaben

Leicht

Farbtabelle erstellen: Zeichne eine übersichtliche Farbskala für Rotkohlsaft und beschrifte die Bereiche sauer, neutral und basisch.
Beobachtungen protokollieren: Untersuche unter Aufsicht drei sichere Haushaltsproben und notiere Farbe, Vermutung und Begründung.
Steckbrief gestalten: Erstelle einen Steckbrief zu Lackmus, Bromthymolblau oder Phenolphthalein.
Sicherheitsplakat entwerfen: Formuliere Regeln für ungefährliche Indikatorversuche im Chemieunterricht.

Standard

Rotkohl-Forschungsfrage: Untersuche, ob Konzentration oder Temperatur des Rotkohlsafts die beobachtete Farbe beeinflusst.
Erklärvideo produzieren: Erstelle ein kurzes Video, das Umschlagsbereich und Mischfarbe verständlich erklärt.
Messmethoden vergleichen: Vergleiche Indikatorpapier und pH-Meter bei denselben Proben und bewerte die Genauigkeit.
Indikator auswählen: Entscheide für drei beschriebene Titrationen, welcher Indikator geeignet sein könnte, und begründe die Wahl.

Schwer

Titrationskurve auswerten: Markiere auf einer gegebenen Kurve den steilen Bereich und ordne einen passenden Indikator zu.
Teilchenmodell entwickeln: Zeichne die protonierte und deprotonierte Indikatorform als Modell und erkläre den Farbwechsel.
Fehlerquellen untersuchen: Plane eine Untersuchung zur Wirkung von Probenfarbe, Indikatormenge und Beleuchtung auf das Ergebnis.
Indikator-Ausstellung planen: Entwickle eine Ausstellung mit Experiment, Infotafel, Sicherheitskonzept und digitaler Dokumentation.

Lernkontrolle

Methodenwahl: Eine Probe ist tiefblau und trüb. Begründe, ob ein Farbindikator oder ein pH-Meter geeigneter ist.
Bereich deuten: Erkläre, warum ein Indikator innerhalb seines Umschlagsbereichs eine Mischfarbe zeigt.
Versuch auswerten: Zwei Gruppen erhalten bei derselben Probe unterschiedliche Farbtöne. Nenne mögliche Ursachen und schlage Kontrollen vor.
Indikator begründen: Wähle für einen pH-Sprung um den Neutralpunkt einen geeigneten Indikator und begründe Deine Entscheidung.
pH-Transfer: Erkläre, was eine Änderung der Oxonium-Ionen-Konzentration um den Faktor zehn für den pH-Wert bedeutet.
Transferaufgabe: Entwickle eine sichere Untersuchung, mit der Du saure und basische Haushaltsproben unterscheiden kannst, ohne sie zu probieren.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:

den Begriff Indikator fachlich richtig erklärst,
saure, neutrale und basische Bereiche unterscheidest,
mindestens drei Indikatoren und ihre Farben kennst,
den Umschlagsbereich als Farbintervall deutest,
die Funktion eines Indikators auf Teilchenebene beschreibst,
Versuche sicher planst, protokollierst und auswertest,
die Grenzen einer Farbmessung beurteilst,
einen passenden Indikator für eine einfache Titration begründest.

OERs zum Thema

Verknüpfte Lernbereiche

Indikatoren - Chemie

aiMOOC-Projekte

Schulfach+

Prüfungsliteratur 2026
Bundesland	Bücher	Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Mittlere Reife Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert	Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).
Bayern	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.
Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
Bremen	Abitur Nach Mitternacht - Irmgard Keun Mario und der Zauberer - Thomas Mann Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing	Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).
Hamburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun	Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).
Hessen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Prozess - Franz Kafka	Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.
Niedersachsen	Abitur Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist	Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).
Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
Sachsen (berufliches Gymnasium)	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Trafikant - Robert Seethaler	Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.
Sachsen-Anhalt	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)	Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.
Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
Rheinland-Pfalz	Abitur (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)	Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.