Alkanole im Badezimmer
AFB I–IIAuf den Etiketten von Pflegeprodukten findet man diese Stoffe:
| Stoff | Verwendung |
|---|---|
| Propan-2-ol | Desinfektionsmittel |
| Propan-1,2-diol | Feuchthaltemittel in Zahnpasta |
| 2-Methylpropan-2-ol | Vergällungsmittel für Ethanol |
| Sorbit (Hexan-1,2,3,4,5,6-hexol) | Süßungsmittel in Kaugummi |
- Gib für jeden Stoff die Anzahl der OH-Gruppen und die Wertigkeit an.
- Ordne die OH-Gruppen von Propan-2-ol, Propan-1,2-diol und 2-Methylpropan-2-ol jeweils als primär, sekundär oder tertiär ein.
- Erläutere am Beispiel Sorbit, warum man ein mehrwertiges Alkanol nicht insgesamt als „primär“ oder „sekundär“ bezeichnen kann.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Propan-2-ol: 1, einwertig. Propan-1,2-diol: 2, zweiwertig. 2-Methylpropan-2-ol: 1, einwertig. Sorbit: 6, sechswertig.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Propan-2-ol: C2 hat zwei C-Nachbarn → sekundär. Propan-1,2-diol: OH an C1 primär (ein C-Nachbar), OH an C2 sekundär (zwei). 2-Methylpropan-2-ol: C2 hat drei C-Nachbarn → tertiär.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Die Einteilung bezieht sich auf das C-Atom, das eine OH-Gruppe trägt. Bei Sorbit tragen C1 und C6 (je ein C-Nachbar) primäre, C2 bis C5 (je zwei C-Nachbarn) sekundäre OH-Gruppen. Ein Molekül enthält also beides; man muss jede OH-Gruppe einzeln einteilen.
Drei Flaschen C₅H₁₁OH
AFB II–IIIIm Chemikalienschrank stehen drei Flaschen, deren Etiketten nur noch „\(\ce{C5H11OH}\)“ zeigen. Laut Bestandsliste enthalten sie Pentan-1-ol, Pentan-2-ol und 2-Methylbutan-2-ol. Eine Mitschülerin meint: „Pentan-2-ol ist zweiwertig, das sieht man an der 2.“
| Flasche | A | B | C |
|---|---|---|---|
| Sdp. in °C | 119 | 102 | 138 |
- Stelle die drei Isomere als Skelettformeln dar und kennzeichne jeweils das C-Atom mit der OH-Gruppe.
- Ermittle für jedes Isomer die Zahl der C-Nachbarn des OH-tragenden C-Atoms und die Einteilung.
- Überprüfe die Aussage der Mitschülerin.
- Nimm Stellung zu dem Vorschlag, die Flaschen über ihre Siedetemperaturen zuzuordnen.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Pentan-1-ol: Zickzack aus 5 C, OH am Ende. Pentan-2-ol: 5 C, OH am zweiten C. 2-Methylbutan-2-ol: 4 C, am C2 eine Methylgruppe und die OH-Gruppe.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Pentan-1-ol: 1 → primär. Pentan-2-ol: 2 → sekundär. 2-Methylbutan-2-ol: 3 (C1, C3, Methyl-C) → tertiär. Alle drei sind einwertig.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Falsch: Die 2 ist der Lokant und gibt die Position der OH-Gruppe an. Pentan-2-ol hat nur eine OH-Gruppe und ist einwertig; es ist ein sekundäres Alkanol. Zweiwertig wäre z. B. ein Pentandiol.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Der Vorschlag ist sinnvoll, denn die Werte liegen weit genug auseinander. Pentan-1-ol (lange, gestreckte Kette, frei zugängliche OH-Gruppe) siedet am höchsten → C (138 °C). Pentan-2-ol → A (119 °C). Das kompakte 2-Methylbutan-2-ol mit kleiner Kontaktfläche und abgeschirmter OH-Gruppe siedet am tiefsten → B (102 °C). Voraussetzung: reine Stoffe und eine genaue Messung; zur Sicherheit könnte man eine zweite Eigenschaft prüfen.
