Einstieg in die organische Chemie mit dem Thema Alkohol – Wiederholung des Stoffs der 7. Klasse WH: Unterscheidung zwischen physikalischen & chemischen Vorgängen – Gärung & Destillation Durchführung: a) Setze eine Zuckerlösung/Fruchtlösung zur Gärung an! (Siehe Anleitung!) b) Etwa 20ml des Gärungsprodukts werden in einem Kolben mit seitlichem Ansatzrohr im Gegenstromprinzip destilliert. Beachte dabei die Temperatur (Siedepunkt von Ethanol = 78°C, von Wasser 100°C). Aufgaben / Fragen: Formuliere die Reaktionsgleichung zur Gärung und erkläre den Vorgang und die verwendete Apparatur! Welche Bedeutung hat die Hefe? Beschrifte die Skizze zur Destillation und erkläre sie! Auf welchen unterschiedlichen Eigenschaften beruht dieser Vorgang/Trennung? Ordne die Vorgänge den physikal. und chem. Vorgängen zu und erkläre den Unterschied! Warum deckt man den Sturm nur mit einer Folie ab? WH: Physikal. Eigenschaften bestimmen – Dichte zur Gehaltsbestimmung Aufgaben / Fragen: 5, 4dm3 einer alkoholischen Lösung haben eine Masse von 4500g. Berechne die Dichte der Lösung und die Gewichtsprozent an Ethanol. Was versteht man unter diesen Größen? http://www.alkohol-lexikon.de/ALCOHOL/AL_GE/Ebene2/Dichte.html Warum ist eine entsprechende Dichtebestimmung beim Getränk selbst nicht Ziel führend? WH: Physikal. Eigenschaften bestimmen – Brechungsindex zur Stofferkennung Durchführung: Bestimme von den vorliegenden Alkoholen den Brechungsindex und ordne die Substanzen zu! (Siehe Liste!) Aufgaben / Fragen: Worin unterscheiden sich die Substanzen? Zeichne die Formeln! Erkläre kurz die Untersuchungsmethode/das Gerät! Volumenkontraktion bei Mischungen von Alkoholen mit Wasser Durchführung: Siehe Anleitung! Aufgaben / Fragen: Worauf beruht die Verringerung des Volumens? Erkläre! Klemm & Zach, September 2008 / 8ABmD WH: Eigenschaften, die aus der Struktur folgen – Aggregatzustand und Löslichkeit von Alkoholen Durchführung: a) Notiere dir von den vorliegenden Beispielen den Aggregatzustand & bei Flüssigkeiten die Viskosität! b) Mische in je einem Reagenzglas etwa 2ml Wasser mit je einigen Tropfen der folgenden Alkohole und beobachte, wie gut sich der entsprechende Alkohol löst / mischt: Ethanol, Propanol, Hexanol, Glycerin (Propan-1,2,3-triol), Hexadecanol Aufgaben / Fragen: Zeichne die Strukturformeln auf! (Siehe Nomenklaturzettel!) Worauf ist der Aggregatzustand / die Viskosität zurückzuführen? „Similia similibus solvuntur“ (Ähnliches wird von Ähnlichem gelöst). Erläutere diese Aussage unter Zuhilfenahme deiner Versuchsergebnisse! Wodurch wird die Löslichkeit beeinflusst? Ethanol wird in zahlreichen Alltagsprodukten (Arzneimittel, Lacke, Kosmetika…) als Lösungsmittel verwendet – erkläre warum! WH: Flammpunkt, Redoxreaktion und Umsatzberechnung: Entflammbarkeit von Alkoholen Durchführung: Gib einige Tropfen Ethanol (Brennspiritus) auf eine feuerfeste Unterlage / Labortisch und versuche, die Flüssigkeit zu entflammen. Wiederhole den Versuch mit anderen Alkoholen (Propanol, Hexanol). Vorsicht: Gefäße gleich wieder verschließen! Aufgaben / Fragen: Was ist der Grund für die Nicht-Entflammbarkeit der Alkohole? Bei welchen Stoffen liegt der Flammpunkt unter der Raumtemperatur? Welche Kennzeichnung ist für Substanzen mit niedrigem Flammpunkt vorgeschrieben? Erkläre, warum es leichter ist, einen Bratapfel zu flambieren als eine Eisspeise! Formuliere zur Verbrennung von Ethanol die Redoxgleichung und erkläre den Vorgang: Ethanol + Sauerstoff Kohlendioxid + Wasser Wie viel Liter Kohlendioxid und wie viel Liter Wasser entstehen bei der Verbrennung der von dir verwendeten Menge an Ethanol? (Annahme 1mL) WH: Chemische Bindung, Säuren und Basen, Leitfähigkeit und pH-Wert – NaOH und C2H5OH – Leitfähigkeit und pH-Wert Durchführung: a) Überprüfe die Leitfähigkeit der vorliegenden gleich molaren Lösungen (0,01Mol/Liter) – Natronlauge und Ethanol – und vergleiche sie mit dem als Lösungsmittel verwendetem deionisiertem Wasser. b) Bestimme den pH-Wert dieser beiden Lösungen mit Hilfe der Universalindikatorlösung. (Anleitung beachten!) Aufgaben / Fragen: Notiere die Werte und formuliere die Abhängigkeit! Was haben die beiden Stoffe gemeinsam, worin unterscheiden sie sich? (Bindungstyp!) Was versteht man unter Leitfähigkeit, was unter dem pH-Wert? Wie hängen die beiden zusammen, worin unterscheiden sie sich? Berechne aus den gemessenen pH-Werten die OH-- und H3O+-Konzentrationen! Klemm & Zach, September 2008 / 8ABmD