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Qualitative Elementaranalyse von Trinkalkohol

Verbrennt man eine Verbindung, die Kohlenstoff und Wasserstoff enthält, so entstehen als Produkte Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Als Nachweisreagenz für Kohlenstoffdioxid dient Kalkwasser, das sich beim Einleiten des Gases trübt. Diese Nachweisreaktion wird daher auch Kalkwasserprobe genannt.

Als Nachweisreagenz für Wasser kann man Watesmo-Papier verwenden, das ist ein weißes bis hellblaues Papier, das sich bei Vorhandensein von Wasser dunkelblau färbt.

Will man feststellen, ob eine Verbindung Sauerstoff enthält, so benötigt man einen Stoff, der ihr den enthaltenen Sauerstoff entzieht. Hierfür eignen sich gut  unedle Metalle, z. B. Magnesium.

Experiment: Qualitative Elementaranalyse von Trinkalkohol

Teil 1: Nachweis von Kohlenstoff und Wasserstoff Materialien: Porzellantiegel, Becherglas (100 ml), Spritze mit Silikonschlauch, Reagenzglas, Reagenzglasständer, Pinzette, Trinkalkohol, Kalkwasser (Calciumhydroxid-Lösung), Watesmo®-Papier

Durchführung: Verbrennt Trinkalkohol im Porzellantiegel. Haltet nach dem Entzünden der Probe ein Becherglas darüber. Zieht die gasförmigen Reaktionsprodukte mit der Spritze ab und leitet sie langsam durch das Kalkwasser. Führt mithilfe der Pinzette das Watesmo®-Papier in das Becherglas und wischt damit an der Becherglaswand entlang.

Beobachtungen: Das Kalkwasser wird beim Einleiten des aufgefangenen Gases trüb. Das Kondensat an der Becherglaswand färbt das Watesmo-Papier blau.

Teil 2: Nachweis von Sauerstoff Materialien: Reagenzglas, Stativ mit Stativklemme, Gasbrenner, durchbohrter Stopfen, Glasrohr, Pinzette, Magnesiumband, Trinkalkohol, Sand

Durchführung: Unten ins Reagenzglas kommt ein Gemisch aus Sand und Trinkalkohol, ca. 1 Daumenbreit. Das Magnesiumband wird zu einer Spirale gerollt und mithilfe der Pinzette in die Mitte des Reagenzglases geschoben. Anschließend spannt man das Reagenzglas schräg ins Stativ ein und verschließt es mit dem Stopfen, in dem das Glasrohr steckt. Mit der Brennerflamme wird zunächst kurz etwas Alkohol verdampft, damit kein Luftsauerstoff mehr im Reagenzglas ist. Dann wird die Magnesiumspirale erhitzt, bis sie anfängt zu glühen. Anschließend wird der Sand erhitzt, so dass der Alkohol verdampft.

Beobachtungen: Der Alkoholdampf verstärkt das Glühen des Magnesiumbandes. Es entsteht unter anderem ein weißer Feststoff.

Auswertung

Die positive Kalkwasserprobe zeigt, dass Kohlenstoffdioxid entstanden ist. Trinkalkoholmoleküle müssen also Kohlenstoffatome enthalten. Die Blaufärbung des Watesmo-Papiers zeigt, dass Wasser entstanden ist. Trinkalkohlmoleküle müssen also Wasserstoffatome enthalten. Bei dem weißen Feststoff, der bei der Reaktion von Magnesium mit Trinkalkohol entstanden ist, handelt es sich um Magnesiumoxid. Da kein Sauerstoff aus der Luft mehr im Reagenzglas war und Sand nicht reagiert hat, müssen die Sauerstoffatome im Magnesiumoxid aus dem Trinkalkohol stammen.

Trinkalkohol ist also eine Verbindung aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Wir wissen nun, aus welchen Elementen Trinkalkohol besteht. Aber wie können wir herausfinden, wie viele Atome dieser Elemente jeweils in einem Molekül Trinkalkohol enthalten sind? Dafür brauchen wir eine quantitative Elementaranalyse.