Trennung organischer Stoffe – Destillation, Extraktion, DC und Papierchromatographie

ChemieOrganische ChemieAlter 16–17

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Vier bekannte Verfahren in einer Simulation. Destillation: Erhitzen Sie ein Flüssigkeitsgemisch – das Thermometer bleibt bei der Siedetemperatur der leichter flüchtigen Komponente stehen, während der Dampf im Kühler kondensiert und in die Vorlage tropft. Extraktion: Schütteln Sie den Scheidetrichter, damit der gelöste Stoff gemäß dem Verteilungskoeffizienten aus der wässrigen Phase in die organische Phase übergeht, und öffnen Sie dann den Hahn, um die Phasen zu trennen. Dünnschichtchromatographie: Das Laufmittel steigt die Platte hinauf und trägt die farbigen Flecken je nach Polarität unterschiedlich schnell mit; die Simulation berechnet sofort den Rf-Wert. Papierchromatographie: Tragen Sie Tinten, Lebensmittelfarbstoffe, Blattfarbstoffe oder Aminosäuren auf eine Startlinie aus Bleistift auf, lassen Sie das Laufmittel laufen, markieren Sie die Front und messen Sie jeden Fleck mit dem Lineal, um den Rf-Wert zu berechnen und die Bestandteile zu identifizieren.

Lektion: Trenn- und Reinigungsverfahren für organische Stoffe: Destillation, Extraktion, Kristallisation, Chromatographie

Was sie zeigt

Jedes Trennverfahren nutzt einen physikalischen Unterschied zwischen den Bestandteilen eines Gemisches. Die einfache Destillation trennt mischbare Flüssigkeiten nach ihrer Siedetemperatur; das Azeotrop Ethanol–Wasser begrenzt die erreichbare Reinheit. Die Flüssig-flüssig-Extraktion beruht darauf, dass sich ein gelöster Stoff gemäß seinem Verteilungskoeffizienten auf zwei nicht mischbare Lösungsmittel verteilt. Die Chromatographie trennt Stoffe danach, wie stark die stationäre Phase sie festhält: eine Kieselgelplatte bei der DC, Wasser in den Cellulosefasern beim Papier. Der Rf-Wert, gemessen ab der Startlinie, identifiziert einen Stoff im Vergleich mit Referenzen im selben Laufmittel.

So funktioniert es

Wählen Sie ein Verfahren und ein Gemisch und klicken Sie auf Starten. Beobachten Sie bei der Destillation, wo die Temperatur konstant bleibt, und vergleichen Sie bei der Extraktion Hexan mit Ethylacetat. Wählen Sie bei Papierchromatographie Proben und Laufmittel, klicken Sie auf Pause, um die Front zu markieren, und tippen Sie auf jeden Fleck, um Laufstrecke und Rf-Wert in die Tabelle einzutragen. Vergleichen Sie die unbekannten Proben mit den Vergleichsbahnen.

Einstellbare Parameter

Verfahren Einfache Destillation, Flüssig-flüssig-Extraktion, Dünnschichtchromatographie, Papierchromatographie
Gemisch Ethanol + Wasser, Hexan + Toluol, Iod in Wasser gelöst, Blattfarbstoffe (Chlorophyll, Carotin)
Lösungsmittel Hexan (unpolar), Ethylacetat (mäßig polar), Ethanol (stark polar)
Animationsgeschwindigkeit 0,5–3 ×
Proben auf dem Papier Filzstifttinten, Lebensmittelfarbstoffe, Blattfarbstoffe (Sonnen- und Schattenblatt), Aminosäuren (mit Ninhydrin sichtbar gemacht)
Laufmittel (Papier) Wasser, Ethanol, Petrolether + Propanon (9 : 1), Butan-1-ol + Ethansäure + Wasser (4 : 1 : 5)

Fragen zum Erkunden

Welches Verfahren wählen Sie, um Iod aus Wasser abzutrennen, und welches Lösungsmittel überführt den größten Anteil?
Warum trennen sich Blattfarbstoffe auf der DC-Platte in mehrere Flecken auf, und welcher Farbstoff läuft am weitesten?
Warum zieht man die Startlinie mit Bleistift und oberhalb des Laufmittelspiegels?

Ideen für den Unterricht

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