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Qualitative Analyse

Elemente - Verhältnisformel - Summenformel - Strukturformel

Das Ziel der qualitativen Analyse ist es, zu ermitteln, welche Elemente überhaupt in der Verbindung enthalten sind. Für den Nachweis von Kohlenstoff und Wasserstoff gibt es ein paar einfache Verfahren, die auch leicht im Schülerversuch durchgeführt werden können. Der Nachweis anderer Elemente wie zum Beispiel Sauerstoff, Stickstoff oder Phosphor ist schon schwieriger.

Kohlenstoff

Versuch 1
Nachweis von Kohlenstoff
Durchführung:

Verbrennen Sie etwas Toluol in einer Porzellanschale und halten Sie mit der Tiegelzange eine zweite Porzellanschale über die Flamme. Toluol wird in der Schule als Ersatzstoff für Benzol verwendet.

Beobachtungen:

Die zweite Porzellanschale überzieht sich mit einer Rußschicht.

Schlussfolgerung:

Toluol (bzw. Benzol) enthält das Element Kohlenstoff.

Mit diesem einfachen Versuch haben wir nachgewiesen, dass Benzol bzw. der Ersatzstoff Toluol das Element Kohlenstoff enthält. Wo sollte der Ruß sonst wohl auch herkommen, wenn nicht aus dem Toluol bzw. Benzol?

Etwas aufwändiger ist der Nachweis von Kohlenstoff über das mit Kalkwasser gebildete Calciumcarbonat. Dieser Versuch ist schon mal eine gute Vorbereitung für den quantitativen Nachweis des Elements Kohlenstoff.

Versuch 2
Nachweis von Kohlenstoff
Durchführung:

Zunächst wird eine Apparatur aufgebaut, die aus einem Glastrichter, einer Gaswaschflasche und einer Wasserstrahlpumpe besteht. Der Trichter wird mit einem Gummischlauch an die Gaswaschflasche angeschlossen. Diese wird mit Kalkwasser gefüllt und ihrerseits mit einem Gummischlauch mit der Wasserstrahlpumpe verbunden - natürlich so, dass nicht das Kalkwasser herausgesaugt wird, sobald man die Pumpe anstellt.

Dann verbrennt man etwas Toluol in einer Porzellanschüssel und platziert diese unter dem Glastrichter, so dass die entstehenden Verbrennungsgase in die Gaswaschflasche geleitet werden. Wenn die Wasserstrahlpumpe angestellt wird, werden die Verbrennungsgase durch das Kalkwasser gesaugt

Beobachtungen:

Das Benzol verbrennt mit einer rußenden Flamme, und nach einiger Zeit trübt sich das Kalkwasser; es entsteht ein weißer Niederschlag.

Schlussfolgerung:

Toluol (bzw. Benzol) entwickelt beim Verbrennen Kohlendioxid, welches dann mit dem Calciumhydroxid des Kalkwassers zu Calciumcarbonat reagiert (CO2-Nachweis).

Diesen qualitativen Kohlenstoff-Nachweis könnte man gut zu einem quantitativen Nachweis ausbauen; siehe dazu die nächste Seite.

Nachweis von Wasserstoff

Wasserstoff kann in einer organischen Verbindung nicht ganz so direkt nachgewiesen werden wie Kohlenstoff. Man nutzt aber die Tatsache aus, dass sich der gebundene Wasserstoff beim Verbrennen der organischen Verbindung mit den Sauerstoff-Molekülen der Luft zu Wasser verbindet.

Versuch 3
Nachweis von Wasserstoff
Durchführung:

Verbrennen Sie etwas Toluol in einer Porzellanschale und halten Sie für wenige Sekunden ein eisgekühltes Becherglas mit der Öffnung nach unten über die Flamme.

Beobachtungen;

Die Innenwand des Becherglases beschlägt sich.

Deutung:

Toluol (bzw. Benzol) enthält das Element Wasserstoff, das bei der Verbrennung mit Sauerstoff zu Wasser reagiert.

Damit hätten wir das Element Wasserstoff im Toluol nachgewiesen.