Gaschromatografie und Van-der-Waals-Kräfte?
Hallo,
Gaschromatografie ist ein Verfahren zur Trennung von gasförmigen Stoffen und verdampfbare Flüssigkeiten.
Stellen wir uns vor wir haben diese Alkane, die getrennt werden müssen:
1) 2,3-Dimethylhexan
2) n-Nonan
3) 2-Ethylpentan
4) 3-Ethylpentan
Welche kommen als erstes an und was ist der Grund dafür, dass sie zu Erst kommen? Vllt was kommt dann als letztes an?
Was hat das mit Van-der-Waals-Kräfte und die Molekülmasse zu tun ( weil es eben wichtig ist )?
2 Antworten
Je flüchtiger eine Substanz ist, desto kürzer ist ihre Retentionszeit.
Die Flüchtigkeit hängt direkt von den zwischenmolekularen Kräften ab. Und das sind bei den Kohlenwasserstoffen eben VdW-Kräfte. Weiterhin sind kleinere Moleküle innerhalb einer Stoffklasse grundsätzlich flüchtiger als größere.
Übrigens: 2-Ethylpentan ist falsch bezeichnet, da Regel der längsten Kette nicht berücksichtigt ist. Die korrekte Bezeichnung ist 3-Methylhexan.
Nun, wir sind uns sicher einig, dass das n-Nonan als einziges unverzweigtes und obendrein schwerstes Molekül am wenigsten flüchtige Substanz ist und damit die längste Retentionszeit hat. Es kommt also als letztes an.
Das zweitschwerste Molekül, das mit der C6-Kette auch die zweitlängste durchgehende Kette aufweist, ist 2,3-Dimethylhexan. Zweithöchster Siedepunkt, dadurch zweithöchste Retentionszeit: Kommt als vorletztes an.
Interessant wird es bei 3-Methylhexan und 3-Ethylpentan. Beide haben die gleiche Molekülmasse und beide sind verzweigt. Laut Wikipedia hat das 3-Ethylpentan einen geringfügig höheren Siedepunkt, scheint also etwas stärkere VdW-Kräfte zu haben. Die Grund dafür ist mir allerdings nicht ersichtlich.
Aber wenn man dieser Angabe mal glaubt, hat das 3-Methylhexan die kürzeste Retentionszeit, kommt also zuerst am Detektor an.
Vielen Dank für die Antwort!
Das hilft mir sehr beim Lernen für meine Chemie Klausur!!
3) 2-Ethylpentan
Das gibt es nicht. Wenn beim Pentan an Position 2 eine Ethylgruppe sitzt, dann hat man nicht die längsten C-Kette gewählt. Ein 2-Ethylpentan ist nach IUPAC ein 3-Methylhexan.
1) 2,3-Dimethylhexan Sdp. 115 - 117 °C
2) n-Nonan Sdp. 151 °C
3) 3-Methylhexan Sdp. 92 °C
4) 3-Ethylpentan Sdp. 93,3 - 93,7 °C
Als erste kommen natürlich 3) und 4) an, weil sie die niedrigsten Siedepunkte haben. Dabei werden sie vermutlich selbst auf einer 50 m Kapillare nur schlecht getrennt werden, das kommt aber sehr auf die Natur der stationären Phase an und nicht zuletzt auf den Temperaturgradienten. Danach kommt Verbindung 1) und die 2) zum Schluss.
Vielen Dank!!
Ich habe das einigermaßen verstanden, weil ich das mit VdW-Kräfte nicht verbinden konnte. Aber jetzt kann ich es gut verstehen und erklären also Danke sehr!!