Alkohole – vom Holzgeist zum Glycerin
Das lernst du
- Ich erkenne die Hydroxylgruppe als funktionelle Gruppe.
- Ich benenne Alkanole und gebe ihre Formeln an.
- Ich erkläre die Löslichkeit von Alkoholen in Wasser.
- Ich erkläre die hohe Siedetemperatur mit Wasserstoffbrücken.
- Ich unterscheide ein-, zwei- und dreiwertige Alkohole.
- Ich beschreibe die alkoholische Gärung.
- Ich rechne mit Volumenprozent und Masse.
- Ich beurteile die Wirkung von Ethanol und Methanol auf den Körper.
Merksätze
Die Hydroxylgruppe –OH macht aus einem Alkan ein Alkanol.
Sie bestimmt die Eigenschaften stärker als die ganze Kette.
Stamm wie beim Alkan, Endung -ol: Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol.
Kurze Alkohole mischen sich mit Wasser, lange nicht.
Der OH-Kopf mag Wasser, die C-Kette nicht – ab etwa fünf C-Atomen gewinnt die Kette.
Die OH-Gruppe zieht Nachbarmoleküle an.
Diese Brücken müssen beim Sieden aufgebrochen werden – deshalb siedet Ethanol bei 78 °C, Ethan bei −89 °C.
Mehr OH-Gruppen bedeuten mehr Brücken: Glycerin mit drei OH-Gruppen ist zäh, siedet hoch und zieht Wasser an.
Hefe wandelt Zucker in Ethanol und Kohlenstoffdioxid um: C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂.
Bei etwa 15 % stirbt die Hefe am eigenen Produkt.
5 % vol heißt: 5 mL reines Ethanol in 100 mL Getränk.
Masse: Volumen mal Dichte, für Ethanol 0,79 g/mL.
Methanol sieht aus wie Ethanol und riecht ähnlich, ist aber giftig: Im Körper entsteht daraus Methanal, das den Sehnerv schädigt.
Selbst abfragen
Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.
So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart
Entscheide: Wie reagiert eine Lösung von Octanol (C₈H₁₇OH) in Wasser?
- Die OH-Gruppe bleibt am Molekül.
- Es entstehen weder OH⁻ noch H⁺.
- Also neutral.
Ergebnis: Neutral
Ein Alkanol hat 1 Kohlenstoffatom. Gib Name und Formel an und markiere die funktionelle Gruppe.
- 1 C-Atome → Stamm Methan, Endung -ol → Methanol
- Ein H des Alkans wird durch eine OH-Gruppe ersetzt: CH3OH
- Funktionelle Gruppe: die Hydroxylgruppe –OH. Sie bestimmt die Eigenschaften.
Ergebnis: Methanol, CH3OH
Entscheide: Welcher Alkohol löst sich besser in Wasser, Hexanol oder Octanol?
- Die OH-Gruppe zieht Wasser an, die Kette nicht.
- Hexanol hat 6, Octanol 8 Kohlenstoffatome.
- Kürzere Kette: Hexanol.
Ergebnis: Hexanol, die Kette ist kürzer
Methan siedet bei −162 °C, Methanol bei 65 °C. Beide haben 1 C-Atom. Erkläre den großen Unterschied.
- Der einzige Unterschied ist die OH-Gruppe.
- Die OH-Gruppe bildet Wasserstoffbrücken zwischen den Molekülen.
- Diese Brücken müssen erst aufgebrochen werden: 227 °C Unterschied.
Ergebnis: Wasserstoffbrücken an der OH-Gruppe
Wörter
- Funktion
- eine Regel, die aus einer Zahl eine andere macht
Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig
Beim Sieden von Ethanol bricht die O–H-Bindung im Molekül
Sieden → Wasserstoffbrücken ZWISCHEN den Molekülen brechen. Das Molekül C₂H₅OH bleibt dabei ganz.
Wasserstoffbrücken wirken ZWISCHEN Molekülen. Beim Sieden brechen sie – nicht die Bindungen im Molekül.
Propan hat 3 C, also 6 H: C₃H₆
CₙH₂ₙ₊₂ → 2 · 3 + 2 = 8 → C₃H₈
C₍n₎H₍2n+2₎ – bei Propan sind es 3 C und 8 H, nicht 6.
m = 27 g, V = 10 cm³ → ρ = 10 : 27 = 0,37 g/cm³
ρ = m : V = 27 g : 10 cm³ = 2,7 g/cm³ (Aluminium)
ρ = m : V. Wer V : m rechnet, bekommt Werte unter 1 und wundert sich nicht.
Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Moleküle bauen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): pH-Wert von Säuren und Basen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
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