Welche Stoffe lösen sich in Heptan bzw. Wasser

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Nach einer längeren Pause bin ich mal wieder da und natürlich mit einem neuen Problem!

Wir haben in der letzten Stunde Versuche zur Löslichkeit von verschiedenen Stoffen in Heptan untersucht.

Folgende Ergebnisse kamen raus:

Alle Stoffen wurden mit Heptan vermischt!

Kerzenwachs: Löst sich vollständig auf
NaCl: Löst sich nicht auf
Fett: Löst sich nicht
Jod: Verfärbt sich blau, sehr gut löslich
Methylenblau: Löst sich nicht auf

Dann sollten wir zu diesen Stoffen jeweils so viel Wasser hinzugeben wie vorher Heptan. Das Heptan war schon in den Reagenzgläsern drin als wir das Wasser hinzugaben!

Kerzenwachs: Löst sich nicht auf, liegt auf dem Grund des glases
NaCl: Löst sich auf
Fett: Schwimmt oben, mischt sich mit Wasser
Jod: Setzt sich oben ab, färbt sich lila
Methylenblau: Färbt sich blau und schwimmt unten, löst sich vollständig auf

So zu diesen Versuche sollte wir jetzt erklären wieso sich die einzelnen Stoffe in den Lösung lösen bzw. warum nicht. Dabei sollten wir die Van-Der-Waals Kräfte beachten und die Formeln der Stoffe aufschreiben.
Nur das Problem ist ich kann das irgendwie nicht erklären wieso das so ist! Und die Waals Kräfte verstehe ich auch nicht richtig. Könnt ihr mir bitte mal wieder helfen?

Danke Hilfe

EtOH · Anmeldungsdatum: 22.10.2004 Beiträge: 3367 Wohnort: leverkusen/köln

versuch mal, die einzelnen stoffe, die ihr verwendet habt, zu unterteilen... fang mit den lösungsmitteln an... was charakterisiert sie, was is der unterschied (stichwort: polarität)...

was weißt du denn schon über van-der-waals-kräfte, was daran verstehst du nicht?
was kennst du vielleicht noch für zwischenmolekulare kräfte? wie stark/schwach sind sie im vergleich?

Cyrion · Anmeldungsdatum: 10.11.2004 Beiträge: 4719 Wohnort: Kölle

Also die Beobachtungen zu Kerzenwachs und Fetten mit Wasser wundern mich. grübelnd

Extrem!!!!

Organiker · Anmeldungsdatum: 06.02.2005 Beiträge: 86 Wohnort: Mainz

Nicht nur das ist anzuzweifeln!

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Also wir haben die Beobachtungen vergliechen und Lehrerin hat keine Einwände geäußert! böse

Ich habe mal hier die Formel der einzelnen Stoffe aufgeschrieben:

Kerzenwachs: ????
Fett (Olivenöl): C17H33COOH
Jod: J2
Methylenblau: C16H18N3SCL

Also Van-Der-Waals-Kräfte sind die Anziehungskräfte die zwischen unpolaren Molekülen wirken. Alkan-Moleküle enthalten nur Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome mit nahezu gleicher EN. Daher liegt eine Van-Der-Waals-Bindung vor.

Aber ich weiß nicht wie ich das hier auf die Beobachtungen anwenden soll!

EtOH · Anmeldungsdatum: 22.10.2004 Beiträge: 3367 Wohnort: leverkusen/köln

unpolar ist ein gutes stichwort... geh mal da weiter und versuch, die stoffe, die ihr hattet, einzuordnen... was ist unpolar, was nicht.. und was liegen für anziehungskräfte vor, wenn die stoffe nicht polar sind? was für zwischenmolekulare kräfte wirken dann?

und das mit dem fett... also das sollte nochmal überdacht werden... Augenzwinkern

Cyrion · Anmeldungsdatum: 10.11.2004 Beiträge: 4719 Wohnort: Kölle

Jetzt mal was zu dem Kerzenwachs (Stearin) und dem Fett.

Stearin ist ein Fett. Fette entstehen durch Veresterung der drei OH Funktionen des Glycerins (CH₂OH - CHOH - CH₂OH) mit Alkansäuren. Dies sind in der Natur oft n-Alkansäuren. Die meisten anderen Säuren haben dann meist nur eine oder wenige Doppelbindungen mehr.

Wir machen bei uns im Arbeitskreis Experimente zur Herstellung von Mikroemulsionen (stabile Mischungen aus Wasser, Öl und Tensid). Fette lassen sich schlecht mit Tensiden in Wasser lösen. Bei weitem schlechter als so Sachen wie Heptan.

Experimentell sollten zwischen dem Fett und dem Sterin (kerzenwachs) keine allzu großen unterschiede sein. Es sei denn das Fett ist extrem unsauber (also dirket aus der Speckschwarte) und dieser Dreck wird vom Wasser herausgelöst.

Ansonsten: Wie schon Etti sagte. Mach Dir Gedanken zum Dipolcharakter der einzelnen Stoffe.

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Kerzenwachs -> Unpolar
NaCl -> Polar
Fett -> Unpolar
Jod -> Unpolar
Methylenblau -> Polar

Stimmt das so weit? Ich habe jetzt irgendwie Probleme mit den Anziehungskräften, ich verstehe nicht wie man es anwenden soll!

Cyrion · Anmeldungsdatum: 10.11.2004 Beiträge: 4719 Wohnort: Kölle

Die Einordnung ist soweit richtig.

Polar heißt, daß es Dipole sind (wie kleine Magnete, nur halt nicht Magnetismus sondern elektrisch anziehend). Und Dipole mögen sich gerne nur mit Dipolen umgeben. Und Ionen gehen nur mit Dipolen zusammen.

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

So jetzt der nächste Schritt:

NaCl löst sich in Heptan nicht auf weil Ionenverbindungen in Alkanen unlöslich sind, da die V-D-W-Bindungen zu schwach sind, um den Kristallverband aufzulösen.

Naja weiter komm ich mal wieder nicht!

EtOH · Anmeldungsdatum: 22.10.2004 Beiträge: 3367 Wohnort: leverkusen/köln

was gibt es denn noch für "... -bindungen", die für polareres zeugs gelten? Augenzwinkern

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Oh EtOH woher soll ich das denn wissen! LOL Hammer

Ich habe irgendwie Schwierigkeiten damit, mich da reinzuarbeiten!
Gibt es Dipol-Bindunge? Hilfe

EtOH · Anmeldungsdatum: 22.10.2004 Beiträge: 3367 Wohnort: leverkusen/köln

schon mal was von wasserstoffbrückenbindungen gehört? Augenzwinkern

Salem24 · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 72 Wohnort: Stuttgart

EtOH · Anmeldungsdatum: 22.10.2004 Beiträge: 3367 Wohnort: leverkusen/köln

deswegen sagte ich ja auch nicht H(aar)-brücken, sondern wasserstoffbrückenbindungen, um jeden verdacht auf etwas anderes auszuräumen... Augenzwinkern

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Doch in meiner Bio/Chemie Diplomarbeit! Augenzwinkern

Also die beiden polaren O-H Elektronenpaarbindungen im H-Molekül und die gewinkelte Struktur machen das Wasser-Molekül zum elektrischen Dipol. ---> Steht in meinem Heft

EtOH · Anmeldungsdatum: 22.10.2004 Beiträge: 3367 Wohnort: leverkusen/köln

ja.. und kannstes jetzt auch auf den rest anwenden?

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Also sorry erstmal das ich euch gestern nicht antworten konnte aber ich musste aus dem I-net raus!

Heute hatte ich CHEMIE Prost

und wir haben ein Teil verglichen okay lediglich eine Mischung, von Reaktion spricht man in diesem Fall nicht, weil alle das nicht vollständig hatten.

Wir haben und Jod und Heptan angeguckt und folgende Auswertung kam raus:

Unpolare Stoffe wie Jod lösen sich in unpolaren Lösungsmitteln wie Heptan, weil sich die Van-der-Waals-Kräfte zwischen Jod und Heptan ausbilden.

Jetzt sollten wir dies auf die anderen Mischungen mit Heptan anwenden:

Also ich denke mal das es bei Kerzenwachs und Fett dasselbe ist nein ich weiß es aber muss ich da auch was anderes hinschreiben oder geschieht das selbe wie bei Jod dass sich die V-d-W-Kräfte zwischen z.B. Fett und Heptan ausbilden?

NaCl und Methylenblau sind polar.

Bei NaCl habe ich schon die Auswertung raus:

Ionenverbindungen wie NaCl sind in Alkanen unlöslich da die Van-der-Waals-Bindungen zu schwach sind, um den Kristallverband aufzulösen.

Die EN von NaCl: 2,23

Wie kommt man auf die Elektronegativität von Methylenblau?

Formel von MB: C16H18N3SCl

C - H = 2,55 - 2,20 = 0,35

N - C = 3,04 - 2,55 = 0,49

S - C = 2,58 - 2,55 = 0,03

Cl - C = 3,16 -2,55 = 0,59

N - H = 3,04 - 2,20 = 0,84

S - H = 2,58 - 2,20 = 0,38

Cl - H = 3,16 - 2,20 = 0,96

N - S = 3,04 - 2,58 = 0,46

Cl - N = 3,16 - 3,04 = 0,12

Cl - S = 3,16 - 2,58 = 0,58

Was soll ich jetzt damit machen? Alles zusammen rechnen?

Cyrion · Anmeldungsdatum: 10.11.2004 Beiträge: 4719 Wohnort: Kölle

EN hat ein Atom, keine Bindung und auch keine Verbindung. Anhand der Elektronegativitätsdifferenzen kannst Du abschätzen was polar und unpolar ist. Außerdem brauchst Du die Kenntnis über den zeitlich gemittelten räumlichen Bau (und evtl. auch den räumlichen Bau von beforzugten Konformationen).
Das nächste ist, daß bei Molekülen die wesentlich größer sind als die Lösunfsmittelmoleküle nicht merh das Dipolmoment des gesamten Moleküls entscheidend ist, sondern mehr die polaren Einzelbindungen. Beispiel: Zucker sind ansich kaum dipolar, aber die Löslichkeit in Wasser ist hervorragend.

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Oh man Cyrion ich versteh das nicht!
Aber ist das bei Fett und Kerzenwachs das selbe wie bei Jod?

Cyrion · Anmeldungsdatum: 10.11.2004 Beiträge: 4719 Wohnort: Kölle

Auch Kerzenwachs und Fett (sie sollten sich in Heptan lösen, nur sehr langsam und am besten bei höheren Temperaturen, damit Ihr nicht ewig warten müßt) sind hauptsächlich unpolare Verbindungen. Es kommt da etwas auf das Verhältnis von polarem zu unpolarem Anteil an.

Vielleicht kommt Ihr bald in das Gebiet der Tenside. Das sind Stoffe, die ein polares (oder ionisches) und ein unpolares Ende haben. Deswegen lagern sie sich gerne zwischen Öl und Waser bzw. an der Wasseroberfläche / Öloberfläche an. Aber nur, wenn der unpolare teil groß genug und der polare Teil stark genug polar (oder stark genug ionisch) und der unpolare Teil groß genug ist. Das muß einigermaßen ausbalaciert sein. Aber wie genau, braucht Dich jetzt noch nicht beschäftigen.

kingbamboo · Anmeldungsdatum: 26.11.2004 Beiträge: 78

Also im Fach Biologie/Chemie haben wir die Tenside schon besprochen. Und heute ebenfalls die Hausaufgaben aus Chemie und war alles soweit richtig!
Danke! Prost