Umkristallisation und Schmelztemperatur – organische Feststoffe reinigen und bestimmen
ChemieAngewandte und praktische ChemieAlter 16–17
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Zum Starten anmeldenEin virtuelles Reinigungslabor. Kristallisieren Sie rohe Benzoesäure, Salicylsäure oder rohes Acetanilid aus möglichst wenig heißem Wasser um – mit Heißfiltration, kontrolliertem Abkühlen, Vakuumfiltration, Waschen und Trocknen bis zur Massenkonstanz – und berechnen Sie die Ausbeute. Prüfen Sie die Reinheit mit einem Schmelzpunktgerät, bestimmen Sie eine unbekannte Probe über Schmelztemperatur, Dichte und DC, reinigen Sie ein flüssiges Produkt mit Scheidetrichter und Trockenmittel und wiegen Sie Formulierungen ab.
Lektion: Reinigung organischer Feststoffe durch Umkristallisation; Schmelztemperatur als Reinheitsprüfung; Formulierungen
Was sie zeigt
Die Umkristallisation reinigt einen Feststoff, weil sich die meisten Stoffe in heißem Lösungsmittel viel besser lösen als in kaltem. Löst man das Rohprodukt in möglichst wenig siedendem Wasser und kühlt ab, kristallisiert der Stoff aus, während lösliche Verunreinigungen in der Mutterlauge bleiben und unlösliche durch Heißfiltration entfernt werden. Langsames Abkühlen liefert größere, reinere Kristalle. Die Reinheit prüft man über die Schmelztemperatur: Ein Reinstoff schmilzt scharf bei seiner bekannten Temperatur, Verunreinigungen senken die Schmelztemperatur und verbreitern den Schmelzbereich.
So funktioniert es
Geben Sie unter Umkristallisation heißes Wasser portionsweise zu, bis sich der Feststoff gerade löst, führen Sie die Heißfiltration durch, wählen Sie eine Abkühlrate und klicken Sie auf Auf 20 °C abkühlen. Saugen Sie die Kristalle per Vakuumfiltration ab, waschen, trocknen und wiegen Sie bis zur Massenkonstanz und klicken Sie auf Ergebnis eintragen. Unter Schmelztemperatur heizen Sie eine Kapillare und klicken auf Schmelzbeginn und Vollständig geschmolzen.
Einstellbare Parameter
- Versuchsteil Umkristallisation, Schmelztemperatur und Identifizierung, Reinigung eines flüssigen Produkts, Formulierungen
- Zu reinigender Stoff Benzoesäure, Salicylsäure, Acetanilid (N-Phenylethanamid)
- Abkühlrate 0,5–20 °C/min
- Masse des Rohprodukts 1–5 g
Fragen zum Erkunden
- Warum senkt viel mehr heißes Wasser als nötig die Ausbeute?
- Wie zeigen die Schmelzbereiche von Rohprodukt und Ihrem Produkt, welches reiner ist?
- Warum ist die Phase mit 2-Chlor-2-methylpropan im Scheidetrichter die obere?
Ideen für den Unterricht
Alle Leitfäden- Papierchromatographie im virtuellen Labor: Rf-WertePapierchromatographie im virtuellen Labor: Lebensmittelfarben aus Süßigkeiten trennen, Flecken mit dem Lineal messen, Rf berechnen, Farbstoffe zuordnen.
- Umkristallisation im virtuellen Labor: Reinheit prüfenUmkristallisation im virtuellen Labor: rohe Benzoesäure reinigen, die prozentuale Ausbeute berechnen, die Reinheit über die Schmelztemperatur prüfen.