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Siedepunkt der homologen Alkohole

von Anonym_4

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Ziel des Versuchs Bei diesem Versuch sollen die Siedpunkte der ersten fünf homologen Alkohole quantitativ ermittelt werden.

Vorbemerkung

Bei diesem Versuch sollen die SuS die Siedepunkte der ersten fünf homologen Alkohole quantitativ ermitteln. Dabei soll die Zunahme der Siedetemperatur auf die zunehmende Länge der Alkylkette und die damit korrelierenden zwischenmolekularen Wechselwirkungen (van-der-Waals-Kräfte) zurückgeführt werden. Aus diesem Grund sollten die zwischenmolekularen Wechselwirkungen als bekannt vorausgesetzt werden.

Materialien

Heizplatte, Stativ mit Klemme und Muffe, Ölbad, Reagenzgläser, Hochtemperaturthermometer bis 200°C, Siedesteinchen, Rührfisch

Chemikalien

Methanol, Ethanol (96%iger), 1-Propanol, 1-Butanol, 1-Pentanol, destilliertes Wasser

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Methanol H225, H331, H311, H301, H370 – GHS02 GHS06 GHS08
Ethanol 98% H225 – GHS02
1-Propanol H225, H318, H336 – GHS02 GHS05 GHS07
1-Butanol H226, H302, H335, H315, H318, H336 – GHS02 GHS05 GHS07
1-Pentanol H226, H332, H335, EUH066 – GHS02 GHS07

Durchführung

Der Versuch wird wie in der Skizze gezeigt aufgebaut. Das Ölbad wird auf der Heizplatte erhitzt. Die Alkohole werden in die Reagenzgläser gefüllt und nacheinander im Ölbad zum Sieden gebracht. Es wird die jeweilige Temperatur am Thermometer abgelesen und notiert.

Beobachtung

Die Alkohole sieden bei folgenden Temperaturen:

experimenteller Wert [°C] Literaturwert [°C]
Methanol 63,5 64,7
Ethanol 78 78,3
1-Propanol 95 97,2
1-Butanol 113,5 117,3
1-Pentanol 136 138

Abbildungen

  • Abb. 1: Versuchsaufbau zur Siedepunktermittlung der verschiedenen Alkohole

Deutung

Je länger die Alkylkette, desto höher liegt der Siedepunkt des Alkohols. Mit zunehmender Kettenlänge nehmen die van-der-Waals-Anziehungskräfte zwischen den Molekülen zu. Da sich die Moleküle beim Phasenübergang von flüssig zu gasförmig weit voneinander entfernen müssen, sieden längerkettige Alkohole erst bei hohen Temperaturen, da stärkere zwischenmolekulare Kräfte überwunden werden müssen und der Energieaufwand dementsprechend höher ist.

Entsorgung

Die Alkoholreste werden im flüssigen organischen Abfall entsorgt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Um den Versuch „Siedepunkte der homologen Alkohole“ als Schülerversuch durchführen zu können, sollten genügend Abzüge im Unterrichtsraum zur Verfügung stehen, da die Ermittlung der Siedetemperatur von Methanol aufgrund der Toxizität der Methanoldämpfe unter dem Abzug durchgeführt werden sollte. Alternativ könnte auf Methanol verzichtet werden. Auch aufgrund der hohen Kaskade an Gefahrensymbolen sollte der Versuch nur mit einer kleinen Klasse als Schülerversuch ausgeführt werden, um eine Gefährdung der SuS zu vermeiden.

Dennoch sollte dieser Versuch durchgeführt werden, damit die SuS einen Vergleich zwischen den Siedetemperaturen von Wasser, Alkanen und Alkenen erstellen und somit zum Einen ihr Wissen über verschiedene Stoffklassen verknüpfen können und zum Anderen ihre Beobachtungen bezüglich des Verhältnisses der Stärke von Wasserstoffbrückenbindungen und van-der-Waals-Kräften auswerten können.

Literatur

H. Scheve. CONATEX-DIDACTIC Lehrmittel GmbH http://www.contax.com/mediapool/versuchsanleitungen/VAD_Chemie_Alkohole.pdf, zuletzt aufgerufen am 15.08.2014 um 09:20 Uhr.