Chemie Praktikum Klasse 11

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Thema: 1.: Versuche mit Alkoholen

Grundlagen

Ethanol und Methanol sind Kohlenstoffverbindungen (organisches Material) mit einer OH-Gruppe, sind also Alkohole. Man gewinnt sie z.B. durch Destillation von verg�rten Fr�chten. Ausgangsstoff ist hierf�r der darin enthaltene Traubenzucker, aus dem sich mithilfe von Enzymen und Wasser schlie�lich Alkohol und CO2 bilden. Da der Alkoholanteil hierbei nur sehr gering ist, werden die unerw�nschten Stoffe durch eine Destillation bei nicht allzu hoher Temperatur davon getrennt. Der Siedepunkt des Ethanols liegt bei 78 Grad Celsius; erhitzt man st�rker, landet im Destillat mehr unerw�nschtes Wasser. Ab einer Konzentration von 50% ist Ethanol brennbar. Als L�sungsmittel eignet es sich besonders gut. Methanol ist im Gegensatz zu Ethanol besonders giftig.

Lithium ist ein Alkalimetall und reagiert �u�erst schnell und heftig mit anderen Stoffen, weswegen es meist nur in oxidierter Form vorkommt. Entfernt man die Oxidationsschicht, kommt darunter ein metallischer Glanz zum vorschein.
Litium findet z.B. Verwendung bei der Kernfusion und in Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akkus.

Bor geh�rt zur Gruppe der Nichtmetalle und ist sehr selten. Es hat eine br�unliche F�rbung und reagiert nur sehr schlecht. H�ufige Erscheinungsform w�ren z.B. das Mineral Borax und wird zum Herstellen temperaturbest�ndiger Glassorten verwendet.

Ein Eis-Wasser-Natriumchloridgemisch kann etwas k�lter werden als der Gefrier-punkt, ohne dabei fest zu werden. Glycol verhindert dies noch weiter und wird daher in Solaranlagen und Scheibenwischeranlagen verwendet. Zum einen verhindert dies, dass durch die Ausdehnung des Eises irgendetwas platzt, zum anderen sind die Ger�te auch bei Minusgraden einsetzbar

1.1 Die Reaktion von Alkoholen mit Alkalimetallen

Versuch:

Aufgabe:

Die funktionelle Gruppe der Alkohole ist die Hydroxylgruppe. Sie bestimmt das Reaktionsverhalten der Alkohole ma�geblich, wie die Reaktion mit Alkalimetallen zeigt.

Ben�tigte Ger�te und Materialien:

Reagenzglas, Messer, Pinzette, Holzspan, Reagenzglasgestell, absolutes Ethanol, Lithium, Wasser, Universalindikatorl�sung, Schutzbrille

Durchf�hrung:

Es sollen in ein Reagenzglas mit 3ml reinem Ethanol ein kleines St�ck Lithium gegeben werden. Dieses sollte vorher m�glichst sauber entrindet worden sein. Danach n�hert man der Reagenzglas�ffnung einen entz�ndeten Holzspan. Jetzt verdunstet der Alkohol und es kann Wasser sowie ein Tropfen Universalindikator dazugegeben werden.

Auswertung:

1. Das Lithium reagiert heftig mit dem Wasser. Das Reagenzglas erw�rmt sich dabei. Das aufsteigende Gas gibt beim Entz�nden einen laut von sich, darum handelt es sich offensichtlich um Knallgas, also Wasserstoff. Der Universalindikator zeigt eine F�rbung, die auf einen Alkalischen Stoff R�ckschl�sse ziehen l�sst. Was im Reagenzglas verbleibt ist Lithiumhydroxid.

2. Reaktionsgleichungen:

a) Reaktion von Lithium mit Wasser: 2Li+ 2H20 -> H2 + 2LiOH

b) Reaktion von Lithium mit Ethanol: 2Li + 2C2H5OH -> H2 + 2LiOC2H5

1.2 Unterscheidung von Methanol und Ethanol durch Bors�ureprobe

Aufgabe:

Methanol �hnelt in Geruch, Geschmack und Aussehen stark dem Ethanol. Eine Dosis von 20g Methanol ist t�dlich; kleinere Mengen f�hren zur Erblindung

Durchf�hrung:

Es soll zuerst eine Spatelspitze Bors�ure in zwei der Porzellanschalen gegeben werden. In die erste Schale gibt man dann etwa 2ml Ethanol und die zweite die selbe Menge Methanol. Unter dem Abzug entz�ndet man beide und f�hrt das selbe mit den unbekannten Stoffen durch.

Beobachtungen & Auswertung:

Ethanol hat eine blaue Flamme, Methanol erleuchtet in gr�n.

Die unbekannte Probe war aufgrund der geringen Kosten f�r Spiritus und nat�rlich auch aufgrund der blauen F�rbung Ethanol.

1.3 Ethandiol (Glycol / Glykol) als Frostschutzmittel

Aufgabe:

Frostschutzmittel-Konzentrat f�r die Scheibenwischanlage enth�lt laut Verpackung unter 5% nichtionische Tenside, Alkohol, Glycol und Farbstoff

Ben�tigte Ger�te und Materialien:

Becherglas, Reagenzgl�ser, Thermometer, Messzylinder, Eisw�rfel, Kochsalz, Ethandiol, Wasser.

Durchf�hrung:

Es soll zun�chst eine Eis- Kochsalzmischung aus 2/3 Eis und 1/3 Kochsalz hergestellt werden. Zur Bestimmung des Gefrierpunkts soll ein Reagenzglas mit Wasser und eines mit einer L�sung aus Ethandiol und Wasser in das K�ltebad gestellt werden.

Beobachtungen & Auswertung:

Normales Wasser gefriert schnell, Glycol dagegen viel sp�ter.

1. Wasser hat eine Siedetemperatur von 100�C unter Idealbedingungen (kein Unterdruck). Bei Ethanol sind es laut Chemiebuch 197�C, es hat aber auch st�rkere zwischenmolekulare Kr�fte (H-Br�cken).
Das ist n�tzlich, weil das Glycol dann nicht so schnell verfl�chtigt.

2. Polares l�st sich in polarem, was auf beide Stoffe zutrifft. Das liegt an den Wasserstoffbr�cken.