Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007

Transkript

1 Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 Ethanols fysiske egenskaber Kogepunkt 78,5 o C På side 8 i Alkohol også vises Frysepunkt -114, o C opskriften på et forsøg til bestemmelse af Massefylde 0,789 alkohols kogepunkt. Ethanol og vand Massefylde bestemmes med et pyknometer og Varmekapacitet,46 J/g/ o C en præcis vægt. Enegiindhold i ethanol 5kJ/g Alkaner, alkoholer, aldehyder og organiske syrer (carboxylsyrer) Byg en alkan med molekylbyggesættet f.eks. ethan. mbyg alkanen til en alkohol derefter til en aldehyd og endelig til en organisk syre. usk kravet om at alle huller skal være brugt, når du bygger med byggesættet. Det er vigtigt, at du kender forskel på enkeltbindinger og dobbeltbindinger. Med et par busker på har hun også numsen dækket Methan, ethan, propan, butan, pentan, hexan, heptan, octan, nonan, decan Alkoholer dannes af alkanens navn og endelsen ol ETANL Aldehyder dannes af alkanens navn og endelsen ender på al ETANAL Carboxylsyren dannes af alkanens navn og syre ETANSYRE Det Periodiske System ktetreglen Molekyler og ioner Navngivning af alkaner I organisk kemi er byggestenene kulstof og hydrogen. Kulstofkuglen er sort, og den har 4 huller. Kulstof har valensen 4 og står derfor i 4. hovedgruppe i Det Periodiske System. Side 1

2 Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 Gæring En gæring af sukker under oxygenfrie forhold udvikler ethanol og kuldiooxid. I en prøvesituation kan I ikke nå at lave en gæring. Jeg har derfor sat en gæring over et par uger i forvejen. Gæringen blev vejet lige efter den var startet. I løbet af gæring vil den dannede kuldioxid boble ud gennem gærrøret og vægten af flasken med gæringen vil falde. Efter endt gæring vil en del kuldioxid stadig være opløst i gæringen. Det kan påvises ved at opvarme gæringen i et vandbad. Forbind gæringsflasken med et reagensglas med kalkvand eller indikator (skifter fra rød til gul), som kan indikere. Efter at du har uddrevet al kuldioxiden fra gæringen vejes den. Du ved nu, hvor meget kuldioxid gæringen har dannet ved at trække slutvægten fra startvægten. På side 5 i Alkohol også finder du en metode, så du kan udregne hvor mange gram ethanol gæringen har dannet. Denne metode kaldes støkiometri. et er beskrevet på side i Alkohol også Afstemt reaktionsskema for gæring af druesukker C6 16 C 5 druesukker kuldioxid ethanol varme Forbrænding med oxygen kaldes aerob Forbrænding uden oxygen kaldes anaerob Støkiometri Afstemte reaktionsskemaer for syre/basereaktionen mellem kalkvand og kuldioxid kuldioxid vand kulsyre Ca() Ca kulsyre kalkvand calciumcar bonat vand (syre/base reaktion) Side

3 Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 Destillation pvarm en blanding af ethanol og vand i en rundbundet kolbe til ca. 80 o C. psaml den destillerede væske i et reagensglas. Find væskens massefylde med en vægt og et pyknometer eller en flydevægt. Antænd destillationen for at se, om den kan brænde. En noget vanskeligere destillation står beskrevet på s. 8 i Alkohol også. Formålet med øvelse er en nøjagtig bestemmelse af alkoholprocenten i rødvin eller øl. En flydevægt er afstemt efter en blanding af vand og ethanol. Imidlertid indeholder både rødvin og øl f.eks. sukker, som ændrer på væskens massefylde. Det er derfor nødvendigt af fradestillere ethanol og vand til en nøjagtig bestemmelse af vol%. massefylde Fuldstændig forbrænding af alkoholer masse rumfang g/ml 0,96 0,95 0,94 0,9 0,9 0,91 0,90 0,89 0,88 0,86 0,85 0,8 0,80 Vol% 1,7 8,5 44,7 50,0 54,9 59,5 6,8 68, 7, 79,5 8, 9,5 100 Antænd en spritbrænder med ethanol. psaml forbrændingsgasserne i cylinderglas. Dug på indersiden af cylinderglasset indikerer vand. Afstemt reaktionsskema for forbrænding af ethanol C 5 eller CC Afstemte reaktionsskemaer for syre/basereaktionen mellem kalkvand og kuldioxid Side

4 Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 Tilsæt kalkvand til cylinderglasset og ryst. vidt bundfald indikerer. Det hvide bundfald er Ca (kridt), som er tungtopløseligt. et er beskrevet på side 1 i Alkohol også kuldioxid vand kulsyre Ca() Ca kulsyre kalkvand calciumcar bonat Energiindhold i propan/butangas, ethanol og stearin vand (syre/base reaktion) Vi vil finde ud af, hvor meget der er i 1 g ethanol sammenlignet med 1 g flaskegas og 1g stearin. et er beskrevet på side 14 i Alkohol også E E 4, (a - b) temperaturstigningen 00 (a b) 1000 indhold vands varmekapac itet brænderens vægttab 4, kj / g Afstemte reaktionsskemaer for syre/basereaktionen mellem kalkvand og kuldioxid Tabelværdierne for indhold er ethanol: 5 kj/g butangas: 46 kj/g stearinsyre: 6 kj/g Delvis forbrænding af alkoholer (oxidation) Fremstilling af ethanal med katalysator. Fyld ml absolut ethanol i et reagensglas. Lugt til glasset. pvarm en kobberspiral til den bliver sort og varm. Før kobberspiralen ned i Alkoholer kan omdannes til aldehyder. Ethanol bliver til ethanal. Methanol bliver til methanal, som er en meget giftig let opløselig gas, der kan opløses i vand. pløsningen kaldes for formaldehyd og anvendes til f.eks. menneskefoster i sprit. Side 4

5 Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 reagensglasset med ethanol. Lugt til glasset igen. Den nye lidt skarpe lugt kommer fra ethanal, observer hvilken farve kobberspiralen har fået, når den tages op af reagensglasset. Kobberspiralen fungerer som katalysator. vis du oxiderer ethanal omdannes det til en carboxylsyre, den organisk syre ethansyre. Undlad at bruge ALN-indikatoren. På side 41 i Alkohol også kan du læse om, hvordan ethanol brygges til eddike. Alkoholtestrør (oxidation) Du kan teste om gæringen indeholder ethanol ved at fylde en tom urinpose med et par dråber hjemmebryg og derefter puste den op. Pres luften fra posen gennem et af dine alkoholtestrør. et er beskrevet på side 17 i Alkohol også Udenadslære CC CC 1. trin ethanol oxygen ethanal vand var me CC C. trin ethanal oxygen ethansyre var me C. trin ethansyre kuldioxid vand var me Katalysatorer fremstilles i store mængder af det danske firma aldor Topsøe. De bruges f.eks. til fremstilling af kunstgødning. Det gule pulver i alkoholtestrøret indeholder stoffet kaliumdichromat, som leverer den oxygen til en omdannelse af ethanol til ethanal. Når kaliumdichromat afleverer (reduceres) oxygen, omdannes det til bl.a. til chromsulfat Cr (S 4 ), som giver den grønne farve i røret. Reaktionsskemaet kan ses på side i Alkohol også et kemikalie. Vigtige fysiske egenskaber Kogepunkt 78,5 o C Frysepunkt -114, o C Massefylde 0,789 Side 5

6 Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 Ethanol og vand pakkes, når de blandes og får derved et mindre samlet rumfang i forhold til, når de ikke er blandet. Ethanol er polært på grund af delen, hvilket gør at det nemt kan blandes med vand. C 5 C C Stregformel Alkaner Alkoholer Aldehyder rganiske syrer Fuldstændig forbrænding af alkohol Destillation Energi Gæring rganisk kemi Forskellige skrivemåder for det samme stof. C C kaldes for en strukturformel, der viser hvordan kulstofkæden er opbygget. C C Være i stand til at bygge en af de 4 første alkaner og derefter ombygges den til de næste trin. En fuldstændig forbrænding af alkohol kræver og giver og Kogepunktsadskillelse I kemiforsøg måles altid i Joule eller kilojoule. Gæring er en biokemisk proces, som f.eks. kan omdanne sukker til ethanol. Den foregår under iltfrie forhold. Kemiske forbindelser opbygget af kulstof og hydrogen f.eks. C 4 eller C 5 Uorganisk kemi Kemiske forbindelser, som ikke er organiske f.eks., eller S 4 Kan afgive +. En syre består af + og en syrerest. En syres styrke måles i p. En stærk syre indeholder mange + Syre Base ioner og har en p-værdi på ca. 1. Eks. på stærke syrer: Cl (saltsyre), S 4 (svovlsyre), N (salpetersyre). En svag syre indeholder relativt få + ioner og har en p-værdi fra op til lige under 7. Eddikesyre C er en svag syre. Eddikesyres + er i enden af formlen C. Kan optage +. Mange baser er dannet af en metalion f.eks. Na + og en hydroxidion -, hvilket giver Side 6

7 Alkohol Ingrid Jespersens Gymnasieskole 007 Salt Molekyler Ioner natriumhydroxid Na. ydroxidgruppen ( - ) i natriumhydroxid er ikke en alkohol. En svag base f.eks. ammoniakvand har en p-værdi over 7 op til En stærk base f.eks. Na har en p-værdi over 10. Et salt består af en syrerest f.eks. Cl - og en positiv ion f.eks. Na +, ofte en metalion. Saltet er NaCl, natriumchlorid. Atomer deles om elektroner og kaldes molekyler. Bindingen mellem atomerne kaldes for kovalente bindinger. Et atom, der afgiver eller modtager en eller flere elektroner, kaldes for en ion. Flere atomer, der afgiver eller modtager en eller flere elektroner, kaldes for sammensatte ioner. Eks. på ioner Cl -, S4 --, Na +, Ca ++. Faste stoffer, der består af ioner har ionbindinger. Alle salte består af ioner. vis et salt smeltes eller opløses i vand brydes ionbindingerne. Side 7