Experimente der Kategorie "Synthese organischer Stoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Estersynthese mit Natriumsulfat | Carbonsäuren reagieren mit Alkoholen | Reagenzglasversuch: Man mischt eine Carbonsäure und einen Alkohol zu etwa gleichen Teilen, gibt eine kräftige Spatelportion Natriumsulfat hinzu. Dann erwärmt man einige Minuten im Sandbad bzw. sehr heißem Wasser, ohne zu kochen. Der Inhalt des Rggl. wird jeweils in ein größeres Becherglas (WF) ausgegossen, zur Hälfte mit kaltem Wasser gefüllt, wo sich der Ester als öliges Produkt auf der Oberfläche abscheidet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig), 1-Butanol, 1-Pentanol, Essigsäure (w=____% (>90%)), Ameisensäure (konz. w=_____% (>80%)), Ethylformiat, 1-Pentylacetat |
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Ethanal aus Ethanol | Produkt-Nachweis mit SCHIFF'scher Probe | Gemäß Anleitung wird ein Rggl. mit Ethanol befüllt. Man fügt das gleiche Volumen alkalische Kaliumpermanganat-Lösung hinzu. Man verschließt locker mit einem Wattebausch, der mit SCHIFF'scher Reagenz getränkt ist, und erhitzt im Wasserbad. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethanol (ca. 96 %ig), Acetaldehyd, Natronlauge (w=____% (>5%)), Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N) |
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Ethanalgewinnung aus Ethin | Katalysierte Anlagerung von Wasser an Acetylen | Man bereitet eine Katalysator-Lösung aus Quecksilberoxid und Schwefelsäure. Diese gibt man in einen Kolben mit seitl. Ansatz und erhitzt auf ca. 80 °C. Dann leitet man Ethin hinein. Die aus dem seitlichen Ansatz austretenden Dämpfe und Gase führt man in eine Waschflasche mit SCHIFFs Reagens. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Quecksilber(II)-oxid (rot), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Acetaldehyd, Ethin (freies Gas) |
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Ethen aus Ethanol | Katalysierte Wasserabspaltung beim Ethanol | Vorbereitend werden kleine Bimsstein-Körnchen intensiv mit Aluminiumoxid-Pulver vermengt. Ein Verbrennungsrohr wird mit diesem Katalysatormaterial befüllt. Mit Hilfe eines heißen Wasserbades wird Ethanol im Kolben verdampft. Die Ethanoldämpfe werden durch das Verbrennungsrohr geleitet, das dann mit dem Brenner erhitzt wird. Das dort entstehende Ethen wird pneumatisch aufgefangen. Alternativ verwendet man ein schwer schmelzbares Rggl. das wie beschrieben mit ethanolgetränktem Sand befüllt und flach schräg in ein Stativ eingespannt wird. In den mittleren Teil des Rggl. wird eine Portion Aluminiumoxid eingebracht. Man erhitzt den Sand und führt den Ethanoldampf über das Aluminiumoxid, wo er reagiert. Das entstehende Ethen wird mit Baeyer-Reagenz und mit Bromwasser nachgewiesen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig), Ethen, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), Kaliumpermanganat-Lösung 0,01N (Maßlösung c=0,01N), Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Ethendarstellung | Dehydrierung von Ethanol mittels Aluminiumoxid | In ein DURAN-Rggl. gibt man gemäß Anleitung ein Portion Sand und tränkt diesen vollständig mit Ethanol. Das Rggl. wird schräg in ein Stativ eingespannt. Man bringt eine Spatelportion Aluminiumoxid in die Mitte des Glases ein und verschließt mit einem Stopfen, der das entstehende Gas wie beschrieben über Glasrohr und Schlauchstück einer pneumatischen Wanne zuführt. Man erhitzt kurz die Sandportion im DURAN-Glas und dann das Aluminiumoxid bis zur Rotglut mit dem Gasbrenner. Nach ca. 30sec fängt man das Produktgas in zwei Rggl. pneumatisch auf, verschließt diese mit Stopfen und stellt sie beiseite. A Die eine Portion gewonnenes Gases wird gemäß Anleitung mit einigen Tropfen Kaliumpermanganat-Lösung geschüttelt. B Das andere Rggl. hält man mit der Öffnung nach unten nach Entfernen des Stopfens kurz in die Brennerflamme. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Ethen, Kaliumpermanganat |
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Harnstoffsynthese | Kaliumcyanat reagiert mit Ammoniumchlorid. | In einer 10ml-Portion dest. Wasser löst man 1,5g Kaliumcyanat und 1g Ammoniumchlorid. Das Gemisch wird in einer Porzellanschale mit dem Brenner erhitzt und bis zu einem feuchten Kristallbrei eingedampft. Diesen Brei lässt man abkühlen. Der darin enthaltene Harnstoff wird für weitere Untersuchungen genutzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumcyanat, Ammoniumchlorid |
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 Herstellung eines Anilinharzes |
Polykondensation zwischen Anilin und Formaldehyd | tabu | Aniliniumchlorid, Formaldehyd-Lösung (___%ig (w: 5-25%), enth. Methanol) | |
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Herstellung eines Carbamidharzes |
Säurekatalysierte Polykondensation bei Harnstoff-Formaldehyd | tabu | Formaldehyd-Lösung (___%ig (w: 5-25%), enth. Methanol), Salzsäure (konz. (w: >25%)) | |
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Herstellung eines Phenolharzes |
Polykondensation eines Phenol-Formaldehyd-Harzes | tabu | Phenol, Formaldehyd-Lösung (%ig (w>25%)), Natronlauge (konz. w: ca. 20%), Salzsäure (konz. (w: >25%)) | |
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Herstellung eines Waschmittels (Natriumcetylsulfat) | Reaktion von Cetylalkohol mit Schwefelsäure und anschließende Neutralisation | In einem 90°C-Wasserbad werden Cetylalkohol, konz. Schwefelsäure (1 ml) und Natronlauge erhitzt. Vorsichtig gibt man einige Tropfen der heißen Schwefelsäure zum aufgeschmolzenen Cetylalkohol. Nach kurzer Reaktionszeit im Wasserbad füllt man in ein Becherglas um und neutralisiert mit Natronlauge (ständige Kontrolle mit pH-Papier). Das entstandene Reaktionsprodukt zeigt mit Wasser beim Schütteln deutliche Schaumbildung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Natronlauge (verd. w= 10%) |
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Herstellung von Cyclohexen | Eliminierungsreaktion am Cyclohexanol | Gemäß Anleitung wird ein Dreihalskolben mit konz. Phosphorsäure und Paraffinöl befüllt und auf eine Innentemperatur von 200 °C hochgeheizt. Nach dem Zutropfen von Cyclohexanol fängt man das Destillat in einem eisgekühlten Kolben auf. Die organische Phase wird anschließend abgetrennt und mit Calciumchlorid getrocknet, am Ende filtriert. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Cyclohexanol, Calciumchlorid (getrocknet), ortho-Phosphorsäure (ca. 85 %ig), Cyclohexen |
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Herstellung von Resorcinharz |
Polykondenstaion von Resorcin und Formaldehyd | tabu | Resorcin, Formaldehyd-Lösung (%ig (w>25%)), Natronlauge (konz. w: ca. 20%), Salzsäure (konz. (w: >25%)) | |
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Iodoformprobe | Iod-Reaktion mit Methanol und mit Ethanol | Reagenzglasversuch: Zu wenig Methanol bzw. Ethanol gibt man jeweils die doppelte Menge verd. Natronlauge. Dann setzt man konz. Iod-Kaliumiodid-Lösung zu, bis die Iodfärbung gerade verschwindet. Bei Ethanol entsteht in mehreren Schritten Iodoform als gelber Niederschlag sowie Formiat. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methanol, Ethanol (ca. 96 %ig), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Kolbe-Elektrolyse von Pentansäure | Gewinnung von n-Octan mit medizintechnischer Apparatur | Vorbereitend wird wie beschrieben die Reaktionslösung aus Pentansäure Kaliumcarbonat unter Zugabe von Wasser und durch vorsichtiges Rühren angesetzt. Man beachte die intensive Schaumbildung. Gemäß Anleitung und Schemazeichnung wird die Reaktionsapparatur zusammengebaut. Man befüllt die beiden Spritzenkörper mit der Elektrolytlösung, verbindet die beiden Elektroden mit einer Spannungsquelle und startet wie beschrieben die Reaktion durch Anlegen einer ca. 11 V -Gleichspannung. Nach ca. 60 min wird die Elektrolyse beendet und die entstandene organische Phase abpipettiert. Man überführt das Reaktionsprodukt für weitere Experimente in ein verschließbares Gefäß. | Lehrer-/ Schülerversuch | Valeriansäure, Kaliumcarbonat, n-Octan |
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Kristalle in Aceton | Nucleophile Addition von Natriumhydrogensulfit | Reagenzglasversuch: Zu einer Portion Aceton gibt man gut das doppelte Volumen Natriumhydrogensulfit-Lösung. Man mischt durch intensives Schütteln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, Natriumhydrogensulfit-Lösung (wässrig, w=39%) |
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Kunststoff aus Frostschutzmittel | Thermoplast aus Glycol und Phthalsäureanhydrid | Reagenzglasversuch: Eine Spatelportion Phthalsäureanhydrid wird mit wenig Ethandiol übergossen. Man erwärmt zunächst vorsichtig, bis eine klare Lösung entsteht. Nach Zugabe von Siedesteinchen erhitzt man unter Schütteln 5 min lang bei schwachem Sieden. Wenn das Gemisch zähflüssig wird, stellt man das Rggl. ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phthalsäureanhydrid, Ethylenglykol |
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Methan aus Aluminiumcarbid | Einwirken von Wasser und Säure auf Aluminiumcarbid | Ein Gemisch aus Aluminiumcarbid und Wasser wird in einem Kolben mit seitlichem Abgang schwach erwärmt. Gleichzeitig wird aus einem Tropftrichter verd. Salzsäure zugefügt. Das entstehende Gas leitet man - nach negativer Knallgasprobe - in eine pneumatische Wanne und sammelt es in Standzylindern. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aluminiumcarbid, Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Methan (freies Gas) |
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Methan aus Natriumacetat und Ätznatron | Feststoffreaktion zur Gasgewinnung | In einem schwer schmelzbaren Rggl. werden gleich große Portionen von wasserfreiem Natriumacetat und Natriumhydroxid vermischt und über dem Gasbrenner erhitzt. Das entweichende Gas wird über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr einer pneumatischen Wanne zugeführt, wo es nacheinander mehrere Standzylinder befüllt. Das so gewonnen Methan kann für weitere Versuche genutzt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Methan (freies Gas) |
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Methanisierung von Wasserstoff aus reg. Energie | Platinkatalysierte Reduktion von Kohlenstoffdioxid mit Wasserstoff | Vorbereitend wird ein Quarzrohr mit Platinkatalysator-Perlen befüllt und mit Widerstandsdraht eng umwickelt, der mit einer geeigneten Spannungsquelle verbunden ist. Das Reaktionsrohr ist zwischen zwei Gasspritzen eingebaut, von denen die eine leer und die andere mit Wasserstoff und Kohlendioxid befüllt ist. Man heizt das Quarzrohr auf ca. 400 C auf und drückt langsam die Gasportion über einen 8-Minuten-Zeitraum hin und her. Der Nachweis von umgesetzten Kohlendioxid lässt sich mit der Kalkwasserreaktion durch Vergleich mit einer vorbereiteten Trübungsreihe halb quantitativ durchführen. Durch Vergleich der Flammenfarbe vor und nach dem Experiment, die man mittels kanülenbestückter Spritze erzeugt, wird untersucht, ob Waserstoff oder Methan das brennende Gas ist. Die quantitative Untersuchung der Methanisierung ist auch sehr gut mit dem Low-Cost-GC von Kappenberg möglich. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Methan (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas) |
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Nachweis der nucleophilen Substitution | Reaktion von Triphenylphosphan mit 1-Iodpentan | Vorbereitend wird gemäß Anleitung in einem Becherglas Triphenylphosphan in Dichlormethan gelöst. Ebenso stellt man eine Lösung von 1-Iodpentan in Dichlormethan her. Man misst die Leitfähigkeit dieser Lösung. In einem Rundkolben lässt man die beiden Lösungen unter Kontrolle der Leitfähigkeit 3min lang reagieren. Fortführung: Zur Fällung des Silberhalogenids bringt man gemäß Anleitung Triphenylphosphan mit 1-Iodpentan im Lösemittel Toluol zur Reaktion, erhitzt bis zum Einsetzen der Trübung und setzt der abgekühlten Lösung Kaliumnitrat-Lösung zu. Man schüttel die Lösung aus, und überführt die wässrige Phase in ein Rggl. und fällt mit Silbernitrat-Lösung die Halogenid-Ionen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Triphenylphosphan, Dichlormethan, Toluol, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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