Ethanol, der bekannteste Alkohol

Klasse: …. Gruppe: … Fam.Name:………………….. Vorname: ………………...
3.Praktikum im 2er Team mit: Fam.Name:………………….. Vorname: ………………...
Ethanol, der bekannteste Alkohol
1. Herstellung von Ethanol durch Gärung (Demo-Exp)
5 g Glucose (Traubenzucker) werden in einem 500 ml Rundkolben in 50 ml dest. Wasser gelöst
und mit einem grossen gehäuften Spatel Trockenhefe versetzt. Nachdem durch Schwenken alles
gut gemischt wurde, wird der Kolben am Stativ befestigt.
In das Gärröhrli wird Ca(OH)2-Lösung(Schutzbrille!) gefüllt, bis die Kugeln etwa zur Hälfte
gefüllt sind.
Skizze der Apparatur
(mit Beschriftung)
Während die Gärung abläuft,
beginne mit dem
nächsten Experiment!
Beobachtungen
Im Kolben:
Im Gärröhrli:
Ca(OH)2 –Lösung im Gärröhrli (2 Beobachtungen):
CO2-Nachweis im Gärröhrli
CO2 reagiert mit dem Wasser zu ………… .
Notiere nun die Reaktionsgleichungen zu den beiden Beobachtungen im Gärröhrli in der
Ionenschreibweise: (vgl. dazu Praktikum: Der technische Kalkkreislauf)
Reaktionsgleichung zu Beobachtung 1
Reaktionsgleichung zu Beobachtung 2
Dr. S. Lang, KS Heerbrugg, September 2011 -1-

2. Bestimmen des Ethanolgehalts durch Destillieren
Miss mit Hilfe zweier Messkolben genau 150 ml Wein ab, fülle ihn mittels eines Trichters in den
Destillierkolben und gib ein Siedesteinli dazu. Schalte Heizung und Kühlwasser ein.
Bestimme das Gewicht von 3 markierten (25 ml Marke) Reagenzgläsern (=Tara) und trage
es in untenstehende Tabelle ein. Sammle das Destillat in den Reagenzgläsern bis zur Marke und
trage die Siedetemperatur am Ende der Fraktionenentnahme ein.
Einführung (lies während Du Fraktionen sammelst)
Der Alkoholgehalt von Wasser / Ethanolgemischen kann mittels Dichtemessung bestimmt
werden. Da es sich bei Wein, Bier… um komplexere Mischungen handelt, wird der Alkohol
abdestilliert (Siedepunkt von Ethanol: 78°C). Vom erhaltenen Alkohol/Wasser-Gemisch wird die
Dichte bestimmt und daraus der Alkoholgehalt errechnet.
Spezieller Effekt beim Destillieren von Alkohol/Wasser-Gemischen:
In der Dampfphase ist Ethanol immer noch mit Wasserdampf vermischt, man spricht vom
sogenannten Azeotrop, welches sich nur durch aufwändige Destillationsapparaturen vollständig
trennen lässt. Beim Schnapsbrennen spielt dies keine Rolle, da ja sowieso kein 100%iger
Alkohol angestrebt wird.
Wäge die vollen Regenzgläser und bestimme die Dichte der einzelnen Fraktionen durch
vorsichtiges Eintauchen des Aräometers (die Skala gibt die Dichte oder je nach Aräometer die
Gewichtsprozent Alkohol der Flüssigkeit an). Den entsprechenden Alkoholgehalt kannst Du aus
der Tabelle auf der nächsten Seite ablesen.
Reagenzglas Nr. (Fraktion) 1 2 3
Siedetemperatur von …°C bis …..°C von…°C bis …..°C von …°C bis …..°C
Tara des Reagenzglases
Masse des vollen RGs
Masse des Alkohol-
Wasser-Gemischs
Dichte (Aräometer)
Gewichtsprozent
Alkohol (s. Tabelle S.3)
Berechne:
Alkoholgehalt in Gramm
Fülle die Tabelle fertig aus.
Berechne den Alkoholgehalt der gesamten 150 ml Wein in Gramm: ….…….
und in Millilitern: ……… (Dichte von Alkohol ist 0,7893).
Dies sind ………. Volumenprozent Alkohol.
Vergleich mit der Angabe auf der Flasche (Name, Jahrgang des Weins?.............................): ……
Beschreibe, wie die beobachtete Änderung (welche?) der Alkoholkonzentration von einem
Reagenzglas zum nächsten zustande kommt:
Dr. S. Lang, KS Heerbrugg, September 2011 -2-

Dr. S. Lang, KS Heerbrugg, September 2011 -3-

3. Verwandtschaft von Ethanol mit Wasser und
Dimethylether
Ethanol hat die Summenformel …………… und die Gruppenformel …….. . Mit der
Summenformel von Ethanol wäre auch noch eine andere Gruppenformel möglich, nämlich
……………….. Es handelt sich dabei um Dimethylether.
Zeichne die Lewisformeln von
Ethanol Wasser Dimethylether
Trage bei den folgenden Experimenten unbedingt die Schutzbrille!
a) Reaktion von Natrium mit Ethanol, Wasser und
Dimethylether
Fülle ein Reagenzglas etwa zu 3/4 mit Ethanol, ein anderes mit Wasser, ein drittes mit
Diethylether (Wir haben keinen Dimethylether in der Sammlung).
Nimm mit einer Pinzette ein kleines Stück Natrium aus der Flasche heraus und lege es auf ein
Papiertüchlein. Achtung: das Natrium-Stück darf niemals mit der blossen Haut berührt
werden!!
Trockne das Natrium ein wenig mit dem Papiertüchlein ab.
Halte nun das Natrium mit der Pinzette fest und schneide mit einem Messer drei Apfelkerngrosse
Stücke ab. Gib in die Reagenzgläser je ein Natrium-Stückchen, setze sogleich den
Gummistopfen mit Rohr auf und stelle ein kleineres RG darüber, um das entstehende Gas
aufzufangen.
Beobachtungen (vergleiche die 3):
Natrium mit Wasser:
Natrium mit Ethanol:
Natrium mit Dimethylether:
Führe die Knallgasprobe durch – Was muss man tun, um den besten Knall zu erhalten?
Um welches Gas muss es sich also handeln?
Dr. S. Lang, KS Heerbrugg, September 2011 -4-

Notiere die Reaktionsgleichung von Wasser mit Natrium:
a) Nur die Ionengleichung:
2 Na + 2 H2O ----> H2 + Na+ + OH-
b) Zeichne nun diese Reaktion in der Lewisformel (Wie Du bei der Ionengleichung
schon gesehen hast, entsteht das Hydroxidion (siehe Blatt Molekülionen))
H2O kann also ein ………… abspalten, welches reduziert wird zu …………….
Notiere die Reaktionsgleichung von Ethanol mit Natrium
(Formuliere analog zur Reaktion von Wasser)
a) Nur die Ionengleichung in der Gruppenformel
2 Na + 2 CH3CH2OH ----> H2 + Na+ + CH3CH2O-
b) Zeichne die Reaktion in der Lewisformel (Zeichne das gebildete Ethanolation (Es
ist dem Hydroxidion verwandt)
Ethanol kann also auch ein ……… abspalten, welches dann zu ………… reduziert wird.
Wie reagiert Natrium mit Dimethylether?
Warum wohl? Erkläre anhand der Lewisformel.
Aufräumen: Wasser und Ethanol mit Natrium werden mit Salzsäure neutralisiert und
weggeschüttet. Diethylether wird im Kanister für organische Lösungsmittel gesammelt.
Dr. S. Lang, KS Heerbrugg, September 2011 -5-

) Ethanol verbrennen
Giesse die Hälfte der Natrium/Ethanol-Lösung aus a) in eine Abdampfschale.
Fülle in eine zweite Abdampfschale die selbe Menge reinen Ethanol. Entzünde beide.
Reaktionsgleichung in der Summenformel
Zusatz: Halte mit der Tigelzange eine weitere Abdampfschale ca. eine halbe Minute in die
Flamme.
Beobachtungen an dieser Abdampfschale:
Damit kann gezeigt werden, dass Ethanol unter anderem aus …. -Atomen aufgebaut ist.
Vergleiche die beiden Flammen:
Die
Die Flamme ist gelb – die reine Ethanolflamme ist bla
Was könnte die Ursache für die unterschiedliche Flammenfärbung sein? (vgl. Praktikum
Ionenanalysen – Flammenfärbungen)
Natrium färbt die Flamme gelb.
Rückstand
Ein weisses Salz mit dem Namen Natrium-Ethanolat bleibt zurück. Wie lautet wohl seine
Gruppenformel?
c) Reaktion von Natrium-Ethanolat mit Wasser
Löse das enstandene Natriumethanolat in der Abdampfschale in etwas demin.Wasser und gib ca.
2 Tropfen Phenolphthalein dazu.
Beobachtung
Folgerung
Ionengleichung der Reaktion von Ethanolat mit Wasser
(in der Gruppenformel)
Dr. S. Lang, KS Heerbrugg, September 2011 -6-

Aufräumen
Neutralisiere die Lösung mit einer geeigneten Lösung auf eurem Glasregal. Welcher?
Woran erkennt man, dass die Lösung neutral ist?
Die neutrale Lösung kann weggeleert werden.
Reibe die Abdampfschale, die Du in die Flamme gehalten hast, mit Ethanol und einem
Haushaltspapier sauber. Nenne eine weitere Möglichkeit, um sie zu säubern (siehe Praktikum 1):
Spüle die beiden Abdampfschalen, trockne sie und stelle sie in den Schrank.
Dr. S. Lang, KS Heerbrugg, September 2011 -7-