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Welche Farbe hat die Bicarbonat-Anzeige?

Ein Bicarbonatindikator Hydrogencarbonatindikator ist eine Art pH-Indikator, der empfindlich genug ist, um eine Farbänderung zu zeigen, wenn die Konzentration von Kohlendioxidgas in einer wässrigen Lösung zunimmt. Der Indikator wird in Photosynthese- und Atmungsexperimenten verwendet, um herauszufinden, ob Kohlendioxid freigesetzt wird. [1] Er wird auch verwendet, um den Kohlendioxidgehalt während des Gasaustauschs von Organismen zu testen.

Wenn der Kohlendioxidgehalt höher als 0 ist. Wenn der Kohlendioxidgehalt niedriger als 0 ist. Bei solchen Experimenten muss sorgfältig darauf geachtet werden, dass das Gerät nicht sauer oder alkalisch kontaminiert wird, da der Test nicht direkt für Gase wie Kohlendioxid spezifisch ist . Zwei Lösungen werden getrennt hergestellt: PH-Indikator Ein pH-Indikator ist eine halochrome chemische Verbindung, die einer Lösung in kleinen Mengen zugesetzt wird, damit der pH-Wert der Lösung visuell bestimmt werden kann.

Daher ist ein pH-Indikator ein chemischer Detektor für Hydroniumionen oder Wasserstoffionen im Arrhenius-Modell; Der Indikator bewirkt, dass sich die Farbe der Lösung in Abhängigkeit vom pH-Wert ändert. Indikatoren können Änderungen anderer physikalischer Eigenschaften anzeigen. Der pH-Wert einer neutralen Lösung beträgt 7. Lösungen mit einem pH-Wert unter 7. Da die meisten vorkommenden organischen Verbindungen schwache Protolyte, Carbonsäuren und Amine sind, finden pH-Indikatoren in der Biologie und analytischen Chemie viele Anwendungen. Darüber hinaus bilden pH-Indikatoren eine der drei Hauptarten von Indikatorverbindungen, die in der chemischen Analyse verwendet werden.

Für die quantitative Analyse von Metallkationen wird die Verwendung komplexometrischer Indikatoren bevorzugt, während die dritte Verbindungsklasse, die Redoxindikatoren, bei Titrationen verwendet wird, bei denen eine Redoxreaktion als Grundlage für die Analyse dient.

An und für sich sind pH-Indikatoren schwache Säuren oder schwache Basen. Das allgemeine Reaktionsschema eines pH-Indikators kann wie folgt formuliert werden: PH-Indikatoren, die schwache Protolyte sind, die Henderson-Hasselbalch-Gleichung für sie kann wie folgt geschrieben werden: Wenn der pH-Wert über dem pKa-Wert liegt, ist die Konzentration der konjugierten Base größer als die Konzentration der Säure dominiert die mit der konjugierten Base verbundene Farbe.

Wenn der pH-Wert unter dem pKa-Wert liegt, ist das Gegenteil der Fall. Die Farbänderung erfolgt beim pKa-Wert nicht sofort, es liegt jedoch ein pH-Bereich vor, in dem eine Farbmischung vorliegt. Dieser pH-Bereich variiert zwischen den Indikatoren, liegt jedoch als Faustregel zwischen dem pKa-Wert plus oder minus eins.

Wenn zum Beispiel die Konzentration der konjugierten Base 10-mal höher ist als die Konzentration der Säure, beträgt ihr Verhältnis 10: Umgekehrt beträgt das Verhältnis 1: For, wenn ein 10-facher Überschuss der Säure in Bezug auf die Base auftritt optimale Genauigkeit, der Farbunterschied zwischen den beiden Arten sollte so deutlich wie möglich sein, je enger der pH-Bereich der Farbänderung ist, desto besser.

Bei einigen Indikatoren wie Phenolphthalein ist eine der Arten farblos, während bei anderen Indikatoren wie Methylrot beide Arten eine Farbe verleihen. Während pH-Indikatoren in ihrem festgelegten pH-Bereich effizient arbeiten, werden sie an den äußersten Enden der pH-Skala aufgrund unerwünschter Nebenreaktionen zerstört. PH-Indikatoren werden bei Titrationen in der analytischen Chemie und Biologie verwendet, um das Ausmaß einer chemischen Reaktion zu bestimmen. Aufgrund der subjektiven Farbwahl sind pH-Indikatoren anfällig für ungenaue Messwerte.

Für Anwendungen, die eine genaue Messung des pH-Werts erfordern, wird ein pH-Meter verwendet. Manchmal wird eine Mischung verschiedener Indikatoren verwendet, um mehrere gleichmäßige Farbänderungen über einen weiten Bereich von pH-Werten zu erzielen. Diese kommerziellen Indikatoren werden verwendet. Nachfolgend sind einige gängige Labor-pH-Indikatoren aufgeführt. Indikatoren zeigen Zwischenfarben bei pH-Werten innerhalb des aufgeführten Übergangsbereichs. Beispielsweise zeigt Phenolrot eine orange Farbe zwischen pH 6.

Der Übergangsbereich kann sich abhängig von der Konzentration des Indikators in der Lösung und der Temperatur, bei der er verwendet wird, verschieben. Die Abbildung rechts zeigt Indikatoren mit Farbänderungen. Unter der Annahme, dass das Beer'sche Gesetz eingehalten wird, sind die gemessenen Extinktionen Ax und Ay bei den beiden Wellenlängen die Summe der Extinktionen, die für jede Spezies erforderlich sind. Photosynthese Die Photosynthese ist ein Prozess, mit dem Pflanzen und andere Organismen Lichtenergie in chemische Energie umwandeln, die freigesetzt werden kann, um die Aktivitäten der Organismen zu fördern.

In den meisten Fällen wird Sauerstoff als Abfallprodukt freigesetzt. Die meisten Pflanzen, die meisten Algen und Cyanobakterien führen eine Photosynthese durch. Die Photosynthese ist für die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Sauerstoffgehalts der Erdatmosphäre verantwortlich, liefert alle organischen Verbindungen und den größten Teil der für das Leben auf der Erde notwendigen Energie. Obwohl die Photosynthese von verschiedenen Spezies unterschiedlich durchgeführt wird, beginnt der Prozess immer dann, wenn Energie aus Licht von Proteinen absorbiert wird, die als Reaktionszentren bezeichnet werden und grüne Chlorophyllpigmente enthalten.

In Pflanzen befinden sich diese Proteine โ€‹โ€‹in Organellen, den sogenannten Chloroplasten, die in Blattzellen am häufigsten vorkommen, während sie in Bakterien in die Plasmamembran eingebettet sind. Bei diesen lichtabhängigen Reaktionen wird etwas Energie verwendet, um Elektronen von geeigneten Substanzen wie Wasser zu entfernen und Sauerstoffgas zu erzeugen. Der durch die Spaltung von Wasser freigesetzte Wasserstoff wird zur Herstellung von zwei weiteren Verbindungen verwendet, die als kurzfristige Energiespeicher dienen und deren Übertragung andere Reaktionen antreiben können: In Pflanzen und Cyanobakterien langfristige Energiespeicherung in Form von Zuckern wird durch eine nachfolgende Folge von lichtunabhängigen Reaktionen erzeugt, die als Calvin-Zyklus bezeichnet wird.

Im Calvin-Zyklus wird atmosphärisches Kohlendioxid in vorhandene organische Kohlenstoffverbindungen wie Ribulosebisphosphat eingebaut. Unter Verwendung des durch die lichtabhängigen Reaktionen erzeugten ATP und NADPH werden die resultierenden Verbindungen reduziert und entfernt, um weitere Kohlenhydrate wie Glucose zu bilden; Die ersten photosynthetischen Organismen entwickelten sich früh in der Evolutionsgeschichte des Lebens und verwendeten am häufigsten Reduktionsmittel wie Wasserstoff oder Schwefelwasserstoff anstelle von Wasser als Elektronenquellen.

Cyanobakterien traten später auf. Heutzutage beträgt die durchschnittliche Rate der Energieerfassung durch Photosynthese weltweit 130 Terawatt, was etwa dem Achtfachen des aktuellen Stromverbrauchs der menschlichen Zivilisation entspricht. Photosynthetische Organismen wandeln jährlich etwa 100 bis 115 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in Biomasse um.

Photosynthetische Organismen sind Photoautotrophen, was bedeutet, dass sie Lebensmittel direkt aus Kohlendioxid und Wasser unter Verwendung von Energie aus Licht synthetisieren können.

Allerdings verwenden nicht alle Organismen Kohlendioxid als Quelle für Kohlenstoffatome, um die Photosynthese durchzuführen. In Pflanzen und Cyanobakterien setzt die Photosynthese Sauerstoff frei; Dies wird als sauerstoffhaltige Photosynthese bezeichnet und ist bei weitem die häufigste Art der Photosynthese, die von lebenden Organismen verwendet wird. Obwohl es einige Unterschiede zwischen der sauerstoffhaltigen Photosynthese in Pflanzen und Cyanobakterien gibt, ist der Gesamtprozess in diesen Organismen ziemlich ähnlich.

Es gibt viele Arten der anoxygenen Photosynthese, die von bestimmten Arten von Bakterien verwendet werden, die Kohlendioxid verbrauchen, aber keinen Sauerstoff freisetzen. Kohlendioxid wird in einem als Kohlenstofffixierung bezeichneten Prozess in Zucker umgewandelt. Die Kohlenstofffixierung ist eine endotherme Redoxreaktion. Im Allgemeinen ist die Photosynthese das Gegenteil der Zellatmung: Zu den in der Zellatmung verwendeten Nährstoffen gehören Aminosäuren und Fettsäuren; Diese Nährstoffe werden oxidiert, um Kohlendioxid und Wasser zu produzieren und chemische Energie freizusetzen, um den Stoffwechsel des Organismus anzutreiben.

Photosynthese und Zellatmung sind unterschiedliche Prozesse, da sie durch unterschiedliche Sequenzen chemischer Reaktionen und in unterschiedlichen Zellkompartimenten stattfinden. Die allgemeine Gleichung für die Photosynthese, wie sie zuerst von Cornelis van Niel vorgeschlagen wurde, lautet daher: In der ersten Stufe erfassen lichtabhängige Reaktionen oder Lichtreaktionen die Energie des Lichts und verwenden sie, um die Energiespeichermoleküle ATP und NADPH herzustellen.

Während der zweiten Stufe verwenden die lichtunabhängigen Reaktionen diese Produkte, um Kohlendioxid einzufangen und zu reduzieren. Thymolblau Thymolblau ist ein bräunlich-grünes oder rotbraunes kristallines Pulver, das als pH-Indikator verwendet wird. Es ist in Alkohol und verdünnten Alkalilösungen löslich und geht bei pH 1 von rot nach gelb über. Es ist Bestandteil des Universalindikators. Thymolblau hat unterschiedliche Strukturen bei unterschiedlichen pH-Werten. Es kann zu Reizungen führen, seine toxikologischen Eigenschaften wurden nicht untersucht.

Schädlich beim Verschlucken, akute Toxizität. Zugriff über das Internet am 25.02.2007. PubChem-Eintrag. Analytische Chemie Die analytische Chemie untersucht und verwendet Instrumente und Methoden zur Trennung und Quantifizierung von Materie. In der Praxis kann die Identifizierung oder Quantifizierung die gesamte Analyse darstellen oder mit einer anderen Methode kombiniert werden. Die Trennung isoliert die Analyten. Die qualitative Analyse identifiziert Analyten, während die quantitative Analyse die numerische Menge oder Konzentration bestimmt.

Die analytische Chemie besteht aus modernen instrumentellen Methoden. Klassische qualitative Methoden verwenden Trennungen wie Fällung und Destillation. Die Identifizierung kann auf Unterschieden in Farbe, Schmelzpunkt, Siedepunkt, Radioaktivität oder Reaktivität beruhen. Die klassische quantitative Analyse verwendet Volumenänderungen, um die Menge zu quantifizieren. Instrumentelle Methoden können verwendet werden, um Proben mittels Chromatographie, Elektrophorese oder Feldflussfraktionierung zu trennen.

Qualitative und quantitative Analysen können mit demselben Instrument durchgeführt werden und können Lichtwechselwirkung, Wärmewechselwirkung, elektrische Felder oder Magnetfelder verwenden. Das gleiche Instrument kann einen Analyten trennen und quantifizieren.

Die analytische Chemie konzentriert sich auf Verbesserungen im experimentellen Design und die Schaffung neuer Messinstrumente. Die analytische Chemie findet breite Anwendung in der Forensik, Medizin und Technik. Die analytische Chemie ist seit den Anfängen der Chemie wichtig und bietet Methoden zur Bestimmung, welche Elemente und Chemikalien in dem betreffenden Objekt vorhanden sind. Während dieser Zeit bedeuteten wichtige Beiträge zur analytischen Chemie die Entwicklung einer systematischen Elementaranalyse durch Justus von Liebig und eine systematisierte organische Analyse auf der Grundlage der spezifischen Reaktionen funktioneller Gruppen; Die erste instrumentelle Analyse war die Flammenemissionsspektrometrie, die von Robert Bunsen und Gustav Kirchhoff entwickelt wurde, die 1860 Rubidium und Cäsium entdeckten.

Die meisten wichtigen Entwicklungen in der analytischen Chemie finden nach 1900 statt. Während dieser Zeit wird die instrumentelle Analyse auf diesem Gebiet zunehmend dominant. Insbesondere viele der grundlegenden spektroskopischen und spektrometrischen Techniken wurden im frühen 20. Jahrhundert entdeckt und im späten 20. Jahrhundert verfeinert.

Die Trennungswissenschaften folgen einer ähnlichen Entwicklungslinie und verwandeln sich in Hochleistungsinstrumente. In den 1970er Jahren wurden viele dieser Techniken zusammen als Hybridtechniken eingesetzt, um eine vollständige Charakterisierung der Proben zu erreichen.

Von den 1970er Jahren bis in die Gegenwart hinein hat die analytische Chemie biologische Fragen zunehmend einbezogen, während sie sich auf anorganische oder kleine organische Moleküle konzentrierte. Laser wurden in der Chemie als Sonden und zur Initiierung und Beeinflussung einer Vielzahl von Reaktionen eingesetzt. Im späten 20. Jahrhundert wurde die Anwendung der analytischen Chemie von etwas akademischen chemischen Fragen auf forensische, umweltbezogene und medizinische Fragen wie in der Histologie ausgeweitet.

Die moderne analytische Chemie wird von der instrumentellen Analyse dominiert. Viele analytische Chemiker konzentrieren sich auf einen einzigen Instrumententyp. Akademiker tendieren dazu, sich entweder auf neue Analysemethoden zu konzentrieren; Die Entdeckung einer im Blut vorhandenen Chemikalie, die das Krebsrisiko erhöht, wäre eine Entdeckung, an der ein analytischer Chemiker beteiligt sein könnte. Der Versuch, eine neue Methode zu entwickeln, könnte die Verwendung eines abstimmbaren Lasers zur Erhöhung der Spezifität und Empfindlichkeit von a beinhalten spektrometrische Methode.

Viele einmal entwickelte Methoden werden absichtlich statisch gehalten, damit Daten über lange Zeiträume hinweg verglichen werden können. Dies gilt für industrielle Qualitätssicherungs- und Umweltanwendungen. Die analytische Chemie spielt eine wichtige Rolle in der pharmazeutischen Industrie, wo sie neben der Qualitätssicherung bei der Entdeckung neuer Arzneimittelkandidaten und bei klinischen Anwendungen eingesetzt wird, bei denen das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen dem Arzneimittel und dem Patienten von entscheidender Bedeutung ist.

Obwohl die moderne analytische Chemie von hoch entwickelten Instrumenten dominiert wird, stammen die Wurzeln der analytischen Chemie und einige der in modernen Instrumenten verwendeten Prinzipien aus traditionellen Techniken, von denen viele noch heute verwendet werden. Diese Techniken bilden in der Regel das Rückgrat der meisten Ausbildungslabors für analytische Chemie. Eine qualitative Analyse bestimmt das Vorhandensein oder Fehlen einer bestimmten Verbindung, jedoch nicht die Masse oder Konzentration.

Qualitative Analysen messen per Definition keine Menge. Es gibt zahlreiche qualitative chemische Tests, zum Beispiel den Säuretest für Gold und den Kastle-Meyer-Test für das Vorhandensein von Blut. Die anorganische qualitative Analyse bezieht sich auf ein systematisches Schema zur Bestätigung des Vorhandenseins bestimmter wässriger Ionen, Ionen oder Elemente durch Durchführung einer Reihe von Reaktionen, die verschiedene Möglichkeiten ausschließen und vermutete Ionen mit einem Bestätigungstest bestätigen.

Manchmal sind kleine kohlenstoffhaltige Ionen in solchen Schemata enthalten.

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