1. No category

Alkohol
Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
Ethanols fysiske egenskaber
Forsøg
På side 8 i ”Alkohol også et kemikalie” vises
opskriften på et forsøg til bestemmelse af
alkohols kogepunkt.
Massefylde bestemmes med et pyknometer og
en præcis vægt.
Faglige begreber
Kogepunkt 78,5 oC
Frysepunkt -114,3 oC
Massefylde 0,789
Ethanol og vand
Varmekapacitet 2,46 J/g/oC
Enegiindhold i ethanol 25kJ/g
Alkaner, alkoholer, aldehyder og organiske syrer (carboxylsyrer)
Forsøg
Faglige begreber
Med et par busker på har hun også numsen dækket
Methan, ethan, propan, butan, pentan, hexan, heptan, octan, nonan, decan
Byg en alkan med molekylbyggesættet f.eks.
ethan. Ombyg alkanen til en alkohol derefter til
en aldehyd og endelig til en organisk syre. Husk
kravet om at alle huller skal være brugt, når du
bygger med byggesættet.
Det er vigtigt, at du kender forskel på
enkeltbindinger og dobbeltbindinger.
Alkoholer dannes af alkanens navn og endelsen –ol ETHANOL
Aldehyder dannes af alkanens navn og endelsen ender på –al ETHANAL
Carboxylsyren dannes af alkanens navn og syre ETHANSYRE
Det Periodiske System
Oktetreglen
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
Alkohol
Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
Gæring
Forsøg
Faglige begreber
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
Afstemt reaktionsskema for gæring af druesukker
af flasken med gæringen vil falde. Efter endt
C 6H12O6
gæring vil en del kuldioxid stadig være opløst i
druesukker
gæringen. Det kan påvises ved at opvarme
Forbrænding med oxygen kaldes aerob
gæringen i et vandbad. Forbind gæringsflasken
Forbrænding uden oxygen kaldes anaerob
med et reagensglas med kalkvand eller CO2
Støkiometri
indikator (skifter fra rød til gul), som kan
Afstemte reaktionsskemaer for syre/basereaktionen mellem kalkvand og kuldioxid
indikere CO2. Efter at du har uddrevet al
CO2
kuldioxiden fra gæringen vejes den. Du ved nu,
kuldioxid
hvor meget kuldioxid gæringen har dannet ved
H2 CO3
Ca(OH)2
kulsyre
kalkvand
at trække slutvægten fra startvægten. På side
2CO2
H2 O
2C 2H5OH
kuldioxid
2CO2
vand
energi
ethanol
varme
H2 CO3
kulsyre
CaCO 3
2H2 O
calciumcar bonat
vand (syre/base reaktion)
25 i ”Alkohol også et kemikalie” finder du en
metode, så du kan udregne hvor mange gram
ethanol gæringen har dannet. Denne metode
kaldes støkiometri.
Forsøget er beskrevet på side 23 i ”Alkohol også
Side 2
Alkohol
Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
et kemikalie”
Destillation
Forsøg
Faglige begreber
Opvarm en blanding af ethanol og vand i en
rundbundet kolbe til ca. 80 oC. Opsaml 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. 38 i ”Alkohol også et kemikalie”. Formålet
med øvelse er en nøjagtig bestemmelse af
alkoholprocenten i rødvin eller øl. En flydevægt
masse
rumfang
massefylde
g/mL
0,96
0,95
0,94
0,93
0,92
0,91
0,90
0,89
0,88
0,86
0,85
0,82
0,80
Vol%
31,7
38,5
44,7
50,0
54,9
59,5
63,8
68,2
72,2
79,5
83,2
92,5
100
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%.
Fuldstændig forbrænding af alkoholer
Forsøg
Faglige begreber
Antænd en spritbrænder med ethanol. Opsaml
Afstemt reaktionsskema for forbrænding af ethanol
forbrændingsgasserne i cylinderglas. Dug på
C 2H5OH
indersiden af cylinderglasset indikerer vand.
Afstemte reaktionsskemaer for syre/basereaktionen mellem kalkvand og kuldioxid
3O2
2CO2
3H2 O eller CH3CH2 OH
3O2
2CO2
3H2 O
Side 3
Alkohol
Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
Tilsæt kalkvand til cylinderglasset og ryst. Hvidt
CO2
bundfald indikerer CO2. Det hvide bundfald er
kuldioxid
CaCO3 (kridt), som er tungtopløseligt.
Forsøget er beskrevet på side 12 i ”Alkohol også
H2 O
2CO2
vand
H2 CO3
Ca(OH)2
kulsyre
kalkvand
H2 CO3
kulsyre
CaCO 3
2H2 O
calciumcar bonat
vand (syre/base reaktion)
et kemikalie”
Energiindhold i propan/butangas, ethanol og stearin
Forsøg
Faglige begreber
temperatur stigningen 200
(a b) 1000
E energi indhold
4,2 vands varmekapac itet
(a - b) brænderens vægttab
E
Vi vil finde ud af, hvor meget energi der er i 1 g
ethanol sammenlignet med 1 g flaskegas og 1g
stearin.
Forsøget er beskrevet på side 14 i ”Alkohol også
et kemikalie”
4,2
kJ / g
Afstemte reaktionsskemaer for syre/basereaktionen mellem kalkvand og kuldioxid
Tabelværdierne for energiindhold er
ethanol: 25 kJ/g
butangas: 46 kJ/g
stearinsyre: 36 kJ/g
Delvis forbrænding af alkoholer (oxidation)
Forsøg
Fremstilling af ethanal med katalysator. Fyld 2
ml absolut ethanol i et reagensglas. Lugt til
glasset. Opvarm en kobberspiral til den bliver
sort og varm. Før kobberspiralen ned i
Faglige begreber
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.
Opløsningen kaldes for formaldehyd og anvendes til f.eks. ”menneskefoster i sprit”.
Side 4
Alkohol
Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
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. Hvis
du oxiderer ethanal omdannes det til en
CH3CH2OH
1. trin
2. trin
3. trin
ethanol
2CH3CHO
ethanal
O2
CH3CHO
oxygen
O2
H2O
ethanal
2CH3COOH
oxygen
ethansyre
CH3COOH
2CO2
2H2 O
ethansyre
kuldioxid
energi
vand
var me
energi
var me
energi
vand
var me
carboxylsyre, den organisk syre ethansyre.
Katalysatorer fremstilles i store mængder af det danske firma Haldor Topsøe. De
Undlad at bruge ALON-indikatoren.
bruges f.eks. til fremstilling af kunstgødning.
På side 41 i ”Alkohol også et kemikalie” kan du
læse om, hvordan ethanol brygges til eddike.
Alkoholtestrør (oxidation)
Forsøg
Faglige begreber
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.
Forsøget er beskrevet på side 17 i ”Alkohol også
et kemikalie”
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 Cr2(SO4)3, som giver den
grønne farve i røret. Reaktionsskemaet kan ses på side 22 i ”Alkohol også et
kemikalie”.
Udenadslære
Vigtige fysiske
egenskaber
Kogepunkt 78,5 oC
Frysepunkt -114,3 oC
Massefylde 0,789
Side 5
Alkohol
Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
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 –OH delen, hvilket gør at det nemt kan blandes med vand.
Forskellige skrivemåder for det samme stof. CH 3CH2OH kaldes for en strukturformel, der viser hvordan kulstofkæden
C2H5OH
CH3CH2OH
Stregformel
er opbygget.
H H
H C C O H
H H
Alkaner
Alkoholer
Aldehyder
Være i stand til at bygge en af de 4 første alkaner og derefter ombygges den til de næste 3 trin.
Organiske syrer
Fuldstændig
forbrænding af
En fuldstændig forbrænding af alkohol kræver O2 og giver CO2 og H2O
alkohol
Destillation
Kogepunktsadskillelse
Energi
I kemiforsøg måles energi altid i Joule eller kiloJoule.
Gæring
Gæring er en biokemisk proces, som f.eks. kan omdanne sukker til ethanol. Den foregår under iltfrie forhold.
Organisk kemi
Kemiske forbindelser opbygget af kulstof og hydrogen f.eks. CH 4 eller C2H5OH
Uorganisk kemi
Kemiske forbindelser, som ikke er organiske f.eks. H2O, CO2 eller H2SO4
Kan afgive H+. En syre består af H+ og en syrerest. En syres styrke måles i pH. En stærk syre indeholder mange H+
Syre
ioner og har en pH-værdi på ca. 1. Eks. på stærke syrer: HCl (saltsyre), H2SO4 (svovlsyre), HNO3 (salpetersyre). En
svag syre indeholder relativt få H+ ioner og har en pH-værdi fra 3 op til lige under 7. Eddikesyre CH3COOH er en
svag syre. Eddikesyres H+ er i enden af formlen CH3COOH.
Base
Kan optage H+. Mange baser er dannet af en metalion f.eks. Na+ og en hydroxidion OH-, hvilket giver
Side 6
Alkohol
Ingrid Jespersens Gymnasieskole 2007
natriumhydroxid NaOH. Hydroxidgruppen (OH-) i natriumhydroxid er ikke en alkohol. En svag base f.eks.
ammoniakvand har en pH-værdi over 7 op til 9-10. En stærk base f.eks. NaOH har en pH-værdi over 10.
Salt
Et salt består af en syrerest f.eks. Cl - og en positiv ion f.eks. Na+, ofte en metalion. Saltet er NaCl, natriumchlorid.
Molekyler
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
Ioner
modtager en eller flere elektroner, kaldes for sammensatte ioner. Eks. på ioner Cl -, SO4--, Na+, Ca++. Faste stoffer,
der består af ioner har ionbindinger. Alle salte består af ioner. Hvis et salt smeltes eller opløses i vand brydes
ionbindingerne.
Side 7