Das Kupfer wird blank
Ein Kupferblech wird in der Brennerflamme schwarz. Taucht man es heiß in Ethanol, wird es wieder blank.
- Glühen:Kupfer reagiert mit Sauerstoff: \(\ce{2 Cu + O2 -> 2 CuO}\) — schwarzes Kupfer(II)-oxid.
- Eintauchen:das heiße CuO wird im Ethanol(-dampf) kupferrot und blank, es riecht stechend-fruchtig nach Ethanal.
- Deutung:CuO gibt Sauerstoff ab und wird zu Cu reduziert; Ethanol gibt zwei H-Atome ab und wird oxidiert.
- Welche H-Atome:das H der Hydroxygruppe und ein H am C-Atom, das die Hydroxygruppe trägt.
Herleitung:
Nicht jedes Alkanol wird oxidiert
Ob ein Alkanol reagiert, entscheidet das C-Atom, das die Hydroxygruppe trägt.
Wähle ein Alkanol und gib erst zwei Tipps ab: Wird das schwarze Kupferoxid blank? Was entsteht? Dann tauchst du die heiße Kupferspirale ein und vergleichst.
Halte fest: Nur wenn das C-Atom mit der OH-Gruppe noch ein H-Atom trägt, werden zwei H-Atome abgegeben und das Kupfer wird blank.
- Primäres Alkanol:C-Atom der OH-Gruppe hat einen C-Nachbarn und zwei H → Alkanal (Endung -al), z. B. Ethanal.
- Sekundäres Alkanol:zwei C-Nachbarn, ein H → Alkanon (Endung -on), z. B. Propanon (Aceton).
- Tertiäres Alkanol:drei C-Nachbarn, kein H → keine Reaktion, das Kupferoxid bleibt schwarz.
- Carbonylgruppe:aus C–O–H wird C=O: Alkanale und Alkanone enthalten eine C=O-Doppelbindung.
Oxidation mit Kupferoxid: primäres Alkanol → Alkanal · sekundäres Alkanol → Alkanon · tertiäres Alkanol → keine Reaktion.
Allgemeine Hinweise
Nicht irgendwelche zwei H
Abgegeben werden das H der OH-Gruppe und ein H am selben C-Atom. Ein H vom Kettenende hilft nicht — deshalb reagieren tertiäre Alkanole nicht.
Kupfer als Anzeiger
Blank heißt: Reaktion hat stattgefunden. Bleibt das Blech schwarz, liegt (bei einem Alkanol) ein tertiäres Alkanol vor.
Oxidation ohne O-Aufnahme
Das Alkanol nimmt hier keinen Sauerstoff auf, sondern gibt Wasserstoff ab. Auch das ist eine Oxidation — das Kupferoxid ist das Oxidationsmittel.
