Abiturwissen Chemie Oberstufe/Organische Chemie/Elementaranalyse

Verwendung

Durch die Elementaranalyse kann der Ausgangsstoff einer Reaktion bestimmt werden. Zunächst muss man herausfinden mit welchem Stoff der gesuchte Stoff reagiert und welche Reaktionsprodukte entstehen. Dadurch lässt sich ein Versuchsaufbau erstellen, mit dem man das Verhältnis der Stoffe zueinander erhält.

Durchführung

Wenn bei dem Versuch ein Gas entsteht, wird das Gas aufgefangen und durch einen Schlauch durch ein U-Rohr geleitet, indem sich ein Stoff befindet, der mit einem der Reaktionsprodukte reagiert. Anschließend wird das Gas durch weitere U-Rohre geleitet, in denen sich Stoffe, die jeweils mit einem Reaktionsprodukt reagieren, geleitet.

Anschließend wird die Gewichtszunahme der einzelnen U-Rohre gemessen und das molare Gewicht der Stoffe berechnet. Dies erreicht man, indem man das Gewicht der einzelnen Atome pro Mol addiert.

Bestimmung der Stoffe

Die Stoffmenge der Stoffe ergibt sich aus der Formel:

$n=m\div M$

‘N' steht hierbei für die Stoffmenge, das kleine 'm' für die Masse, die sich aus der Gewichtszunahme errechnet, und das große 'M' für die Molare Masse. Die Stoffmenge hat die Einheit Mol. So wird die Stoffmenge der einzelnen Stoffe berechnet.

Anschließend wird das Verhältnis der Stoffe zueinander bestimmt, indem man die Stoffmengen durch einander teilt. Das Ergebnis wird in einem Bruch umgewandelt und zeigt die Anzahl der Atome des gesuchten Ausgangsstoffes.

Beispiel

Bei einem Versuch bei dem die Reaktionsprodukte Wasser und Kohlenstoffdioxid entstehen wird zum Beispiel Calciumchlorid und Natronkalk verwendet. Dabei erhält man die Stoffmengen 0,454 Mol, welche mit zwei multipliziert wird, da die Wassermoleküle zwei Wasserstoffatome enthalten, und 0,341 mol.

Teilt man das Verhältnis, ergibt sich gerundet die Zahl 2,66. In einen Bruch umgerechnet erhält man das Verhältnis 8:3. Der Ausgangsstoff besteht also aus 8 Wasserstoffatomen und 3 Kohlenstoffatomen. Es handelt sich um Propan oder eins seiner Isomere.