Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 

Versuche mit Alkoholen (I)

 
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Versuch 1: Destillation von Wein

Geräte: 250 ml-Kolben, Claissen-Aufsatz, Vorstoß, Liebigkühler, Schläuche, Thermometer, (am besten alles in Schliffbauweise) möglichst Heizhaube oder anderes Heizgerät ohne offene Flamme, Siedesteinchen, Messzylinder (100 ml, 50 ml), Pipette (10 ml), Reagenzglas ;
Chemikalien: Wein (am besten Rotwein)
Durchführung:
a) Ca. 100 ml Wein werden mit einigen Siedesteinchen in den Rundkolben gegeben und der Wein bis zum Sieden erhitzt. Die ersten Tropfen des Destillats werden auf Brennbarkeit untersucht. Es wird solange destilliert, bis das Thermometer den Siedepunkt von Wasser anzeigt (100 °C).

Hinweis: Falls zum Erhitzen ein Gasbrenner verwendet werden muss, darf der Kolben nur auf einer CERAN-Scheibe erhitzt werden. Mittelstarke Hitze!

b). Das Volumen des insgesamt aufgefangenen Destillats wird mit einem Messzylinder bestimmt. Anschließend wird die Dichte bestimmt, indem 10 ml des Destillats gewogen werden.

Aufgaben:
a) Welchen Volumenanteil an Ethanol hat das Destillat näherungsweise? b) Welcher Alkoholgehalt ergibt sich daraus für den Wein? Vergleiche mit der Angabe auf dem Etikett!


Versuch 2: Brennbarkeit von Ethanol

Geräte: Messzylinder (10 ml), vier kleine Porzellan-Tiegel, Pipetten
Chemikalien: Brennspiritus, Wasser
Durchführung: Ethanol-Lösungen unterschiedlicher Konzentration werden durch folgende Mischungen hergestellt und auf ihre Brennbarkeit hin überprüft. Dabei wird jeweils nur die Hälfte des Gemisches verwendet! Mit dem Streichholz oder der Bunsenbrenner-Falle wird versucht, die Dämpfe zu entzünden.

Mischungsverhältnis 4 ml E. + 6 ml Wasser 5 ml E. + 5 ml Wasser 6 ml E. + 4 ml Wasser 7 ml E. + 3 ml Wasser
Brennbar? Ja/Nein               

Hinweis: Der Dampf von reinem Ethanol lässt sich bereits bei _______ °C entzünden: ______________von Ethanol!

Aufgabe:
Wie lassen sich die Verbrennungsprodukte des Ethanols identifizieren? Welche Elemente sind damit nachgewiesen?


Versuch 3: Vergleich der Reaktivität von Alkoholen

Geräte: Wasserbad, Messzylinder (10 und 25 ml), Rggl.; Bunsenbrenner, CERAN-Platten, Bechergläser,
Chemikalien: Kaliumpermanganat-Lösung (verd.), Schwefelsäure (verd.), Propanol-1, Propanol-2, 2-Methylpropanol-2 (tert. Butanol);

Alkohol Entfärbungsdauer [s]
Propanol-1  
Propanol-2  
tert. Butanol  

Durchführung: 1. 20 ml der gerade noch durchsichtigen Kaliumpermanganat-Lösung werden mit 10 ml Schwefelsäure angesäuert und auf drei Rggl. verteilt.
2. In jedes Rggl. werden 2 ml eines Alkohols gegeben.
3. Die Proben werden gleichzeitig langsam in ein siedendes Wasserbad gegeben und die Zeit bis  zur Entfärbung der einzelnen Proben gemessen.

Neben der einfachen Destillation zur Trennung eines 2-Komponenten-Gemisches gibt es auch das Verfahren der Rektifikation, bei dem mehrere Bestandteile eines Gemisches getrennt werden können.

 

Lösungen:

 
Versuch 1: Destillation von Wein

Aufgaben:
a) Welchen Volumenanteil an Ethanol hat das Destillat näherungsweise?

Anhand der Dichte des Destillats kann der Ethanolgehalt bestimmt werden:
http://www.hamm-chemie.de/j11/j11di//ethanol_wasser_gemische.htm

Bei einer Dichte von beispielsweise D = 0,93062 g/ml hat das Destillat einen Ethanol-Volumenanteil von 50,6%. Wein selbst hat in der Regel einen Ethanol-Volumenanteil um ca. 12% herum. Je nach Länge der Destillation (Zeitdauer, zugeführte Wärme pro Zeiteinheit) kann der Ethanolanteil zwischen 50 und 85% liegen. Höhere Anteil an Ethanol bekommt man nur mit anderen Destillationsverfahren, weil bei mischbaren Flüssigkeiten auch immer die Komponente mit verdampft und anschließend kondensiert wird, die einen höheren Siedepunkt hat. Ergo: 100% reines Ethanol lässt sich durch eine solche Destillation nicht erreichen. Mit Hilfe der Rektifikation (fraktionierte Destillation mit Destillationskolonnen) lässt sich ein Ethanolgehalt von 96% erreichen. 100%-igen Alkohol erhält man nur, wenn man mit anderen Methoden den Wasseranteil herauszieht (azeotrope Destillation).

b) Welcher Alkoholgehalt ergibt sich daraus für den Wein? Vergleiche mit der Angabe auf dem Etikett!
Bekommt man bei 100 mL Vorlage 20 mL Destillat mit einem Ethanol-Anteil von 50,6%, so beträgt der Gehalt an Ethanol in der Vorlage

G = 50,6% * 20 mL / 100 mL = 10,12 %. Die Vorlage hatte demnach einen Ethanol-Anteil von 10,12%.

 

Versuch 2: Brennbarkeit von Ethanol

Aufgabe: Wie lassen sich die Verbrennungsprodukte des Ethanols identifizieren? Welche Elemente sind damit nachgewiesen?

Kohlenstoffdioxid lässt sich mit Kalklauge oder noch besser Barytwasser (Lösung von Bariumhydroxid) nachweisen: Ein Tropfen an einem Glasstab trübt sich milchig weiß, wenn er mit CO2-Gas reagiert.

Wasserdampf kann mit Kobaltchlorid-Papier nachgewiesen werden: der leicht rosarote Papierstreifen färbt sich blau.


update am 09.12.2015                                                                                                                                                                            zurück      
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