Abitur-Experimente

1. Versuch: Titration einer unbekannten organischen Säure (gegeben Massenkonzentration 12 g/L)
UnbekannteSäure1 UnbekannteSäure2

– Bestimmung der molaren Masse M der organischen Säure aus dem bis zum Äquivalenzpunkt benötigten Volumen an Natronlauge (Maßlösung: c = 0,1 mol/L; Indikator: Bromthymolblau)

– Bestimmung des pKs-Werts der unbekannten organischen Säure über das Halb-Titrations-Verfahren: Der pH-Wert beim Halbäquivalenzpunkt entspricht dem gesuchten pKs-Wert (siehe Henderson-Hasselbalch-Gleichung).

– Der Vergleich mit Tabellenwerten organischer Säuren (M, pKs) liefert die unbekannte Säure: Ethansäure.


2. Versuch: Eigenschaften von Wasserstoffperoxid (H2O2)

Zerfall von Wasserstoffperoxid: 2 H2O2 -> 2 H2O + O2 (Beobachtung: feine Gasbläschen steigen auf)
Achtung! In Peroxiden hat Sauerstoff die Oxidationszahl -I
Beim Zerfall findet sowohl eine Oxidation (zu O2), als auch eine Reduktion des Sauerstoff-Atoms (zu H2O) des Wasserstoffperoxids statt. Man spricht von einer Disproportionierung.
Wasserstoffperoxid ist metastabil: Es zerfällt erst beim Erhitzen bzw. in Gegenwart von Katalysatoren.

Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel
Hier wird Iodid zu Iod oxidiert. Gleichgewichtsverschiebung durch Säure (links). Nachweis mit Stärke (rechts).
Wasserstoffperoxid wird reduziert: H2O2 + 2 H+ + 2 e- -> 2 H2O
H2O2Ox1 H2O2Ox2

Wasserstoffperoxid als Reduktionsmittel
Hier in der Fehling-Reaktion: Cu(II) wird zu Cu(I) reduziert.
Wasserstoffperoxid wird oxidiert: H2O2 + 2 (OH)- -> O2 + 2 H2O + 2e- (Nachweis von Sauerstoff über die Glimmspanprobe (Mitte); rotbraunes Cu2O (rechts))

H2O2Red1 H2O2Red2 H2O2Red3

Die elektrophile Addition II

1. Der Mechanismus der elektrophilen Addition
– Polarisierung der Br–Br-Bindung -> Heterolyse: Br+ und Br-
– Addition des Elektrophils (Br+) -> Carbenium-Ion (alternativ: Bromonium-Ion) Bromoniumion
– Rückseitenangriff des Br- -> Dibromalkan

2. Versuch: Nachweis von C=C-Doppelbindungen mit Bromwasser
a) Vergleich Hexan/Hexen
b) Nachweis ungesättigter Fettsäuren im Speiseöl

NachweisDoppelbindung1
Achtung: Die beiden Bechergläser Hexan bzw. Hexen müssen getauscht werden, s. u.), also von links nach rechts: Speiseöl, Hexen, Hexan.

NachweisDoppelbindung2


3. Weitere Beispiele für elektrophile Additionen an C=C-Doppelbindungen
– säurekatalysierte Addition von Wasser -> Alkanol (Hydroxy-Gruppe)
– Addition von Halogenwasserstoff (HI, HBr, HCl) -> Halogenalkan

Protokoll (Felix):Chemieprotokoll26-10-16

Die elektrophile Addition I

1. Versuch: Reaktion von Ethen mit Bromwasser
Ethen1 Ethen2 Ethen3

2. Darstellung der Reaktion mit Molekülmodellen

Addition1 Addition2 Addition3 Dibromethan


3. Arbeitsblatt: Die elektrophile Addition – Reaktionsmechanismus Ae

Protokoll (Tekla): Chemieprotokoll21-10-16 Ae2 Ae1