Unbekannten Stoff bestimmen - Summenformel
Hallo Community,
in Chemie sollen wir einen unbekannten Stoff bestimmen. Mittlerweile haben wir schon die Verhältnisformel herausgefunden:
C2 H6 O
Nun fehlt noch die Summenformel. Diese soll mithilfe eines Kolbenprobers herausgefunden werden. Dieser fasst allerdings nur 100ml.
Nun ist die Frage: Wie kann ich herausfinden, wie viel Milliliter oder Gramm ich von der Substanz maximal nehmen darf, damit alles im Rahmen bleibt?
Danke schon einmal im Vorraus TedMosby2
4 Antworten
Ihr wisst, dass 1 Mol bei Normalbedingungen 22,4 L Volumen einnimmt. Ihr wisst auch, dass die Molmasse für die Summenformel C2H6O 46 g/mol ist. Mi diesen Angaben könnt ihr per Dreisatz ausrechnen, wieviel Mol und damit wieviel Gramm 100 ml einnehmen würden.
Bei gegebener Verhältnisformel kann die Molmasse ja nur Vielfache von 46 g/ml betragen und das Volumen nur ganzzahlige Bruchteile davon. Damit ist das, was Ihr oben ausgerechnet habt, die maximale Stoffmenge, die Ihr verdampfen könnt um kein zu grosses Volumen zu erhalten.
Da zum Verdampfen nicht bei Normalbedingungen gearbeitet werden kann, sondern entweder die Temperatur erhöht oder der Druck verringert werden muss, solltet Ihr den Wert nach P * V = n * R * T noch etwas nach unten korrigieren.
Die Formel für ideale Gase bei organischen Verbindungen ist nur bei sehr geringem Druck einigermaßen genau. In dem Versuchsaufbau wird aber wahrscheinlich mit erhöhter Temperatur und Athmosphärendruck gearbeitet. Das Messergebnis wird also danebenliegen.
Die Methode funktioniert trotzdem, weil man schon sehr schlecht messen muss, um Vielfache von 46 nicht bestimmen zu können.
Ich frage mich nur, was man dabei lernen soll. Ohne Nachdenken einfach irgendwelche Formeln benutzen, die nicht einmal halbwegs verstanden sind, kann doch nicht Ziel der Schule sein. Das Beste, was dabei herauskommen kann, wäre, dass man die Schwierigkeiten der klassischen Chemie in der Ermittlung von Summenformeln würdigen lernt.
Kolbenprober? Damit misst man Gasvolumen .Wenn ihr eine Analysewaage habt könnt ihr natürlich die Molekülmasse bestimmen. Dazu muss die Probe aber gasförmig bei einer definierten Temperatur (z.B. 100°C) sein. Das ist alles absurd aufwendig. Normalerweise bestimmt man die Dichte (Areometer) und/oder den Schmelz/Siedepunkt und schaut in Tabellen nach.
Wie wäre es, wenn du ein Massenspektrogramm machst? Und für die Strukturformel mach noch ein 1H-NMR. Wahrscheinlich reicht das dann zur sicheren Strukturaufklärung schon.
Wenn du das nicht zur Verfügung hast, schau mal in folgendem Link, da ist das gut beschrieben inklusive Versuchsaufbau und Prinzip (Punkt 4, genau dein Beispiel). Das ist definitiv überkompliziert und dabei noch sehr ungenau. Schule...
Keine Ahnung mit welcher Versuchsanordnung ihr rummurkst, aber wenn ihr bei der Dichtebestimmung auf den Wert 0,79g/ml kommen solltet und der Stoff alkoholisch riecht und brennbar ist, dann handelt es sich relativ sicher einfach nur um Ethanol C2H5OH.
Dichtebestimmung und Brechungsindex sind einfache und zuverlässige Methoden.
Das bringt uns nichts, wir müssen das mit einfachen Mitteln nachweisen können ...