Esterreaktion - Gaschromatographie -Elementaranalyse

Aufgabe 1

Elementaranalyse

Bei der quantitativen Elemenataranalyse einer organischen Verbindung aus den Elementen  Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff ergab sich aus 17,176 mg Einwaage 41,4117 mg Kohlendioxid und 19,0588 mg Wasser. 17 mg der Verbindung ergaben ein Gasvolumen von 2,7945 ml bei Zimmertemperatur.  

a)     Beschreiben und erläutern  Sie das Experiment der quantitativen Elementaranalyse in Aufbau und Durchführung. 

b)     Berechnen Sie  die Summenformel der Substanz.

c)     Zeichnen Sie  drei Isomere der Verbindung auf und benennen Sie  sie nach der Genfer Nomenklatur.

Aufgabe 2

Analyse eines Gases

Ein modernes analytisches Verfahren ist die Gaschromatographie. Im Laufe der Untersuchung eines Gases  fertigte ein Schüler  mit dem Kappenberg`schen Schulgaschromatographen KSG („einfach – preiswert- effektiv“)  vier Gaschromatogramme an, die beigefügt sind. Chromatogramm 1 ist von dem Originalgas angefertigt worden.

a)     Zeichnen  und beschreiben Sie  Aufbau und Funktionsweise des KSG und erläutern Sie seine besonderen Vorteile aber auch Nachteile gegenüber herkömmlichen Gaschromatographen.

b)     Stellen Sie die Theorie der  Gaschromatographie als analytisches Verfahren dar .

c)     Beschreiben Sie das  Gaschromatogramm des Originalgases.   Welche Aussage lassen sich daraus über das Gas machen?

d)     Der Schüler fertigte außer dem Chromatogramm des Originalgases noch weitere Chromatogramme an. Damit schloß er die Untersuchung ab. Beurteilen Sie sein Vorgehen und interpretieren Sie die zusätzlichen Chromatogramme.

Aufgabe 3

Esterreaktion

Gibt man Methansäure und Methanol zusammen mit einigen Tropfen konzentrierter Schwefelsäure in ein Reagenzglas und erwärmt das Reaktionsgemisch ein Zeitlang, so entsteht ein wasserunlöslicher Stoff.

a)     Formulieren Sie den Mechanismus der Reaktion von Methansäure mit Methanol unter Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure.

b)     Erläutern und begründen Sie die charakteristischen Eigenschaften der funktionellen Gruppen der Ausgangsstoffe dieser Reaktion.

c)     Erläutern und begründen Sie den Ablauf dieses Reaktionsmechanismus.