Chemie (Ethanol & Wasser) Hilfe?
Brauche bitte eine Lösung zu den Aufgaben:
a) Erläutern Sie, welche zwischen molekularen Kräfte hauptsächlich für die Höhe der Siede-temperaturen von Wasser und Ethanol verantwortlich sind.
b) Erklären Sie, warum Ethanol bei einer tieferen Temperatur siedet als Wasser.
1 Antwort
a) Die Polarität der Wasserstoff-Sauerstoffbindung ist hier ausschlaggebend. Dadurch, dass Wasserstoff in Verbindung mit Sauerstoff eine positive Teilladung trägt, und das Sauerstoff eine negative Teilladung trägt, kann das partiell positiv geladene Wasserstoff eine Wasserstoffbrückenbindung zu einem partiell negativ geladenen Sauerstoff eines anderen Moleküls bilden. Diese zwischenmolekulare Wechselwirkung ist äußerst stabil, um sie zu brechen bedarf es eine enorme Menge Energie. Aus diesem Grund hat so ein kleines Molekül wie Wasser eines ist, einen so hohen Siedepunkt.
Das Ethanol bietet mit seiner OH-Gruppe eine strukturelle Ähnlichkeit zum Wassermolekül. Auch diese OH-Gruppe kann Wasserstoffbrückenbindungen nach dem selben Prinzip bilden, wie es Wasser kann, was auch diesem kleinen Molekül seine vergleichsweise hohe Siedetemperatur gibt (wenn man bedenkt, dass in der homologen Reihe der Alkane erst Pentan unter Normalbedingungen flüssig ist, während es in der homologen Reihe der Alkohole bereits das erste, Methanol, ist, welches unter Normalbedingungen flüssig ist)
b) Jedoch ist Ethanol nicht so polar wie Wasser, Bei Ethanol haben wir dennoch einen unpolaren Rest, der keine Wasserstoffbrückenbindung ausbilden kann. Das ist in dem Fall ausschlaggebend dafür, dass die Siedetemperatur von Ethanol etwa 22 Grad Celsius unter der von Wasser liegt. Die Möglichkeit zwischenmolekulare Kräfte wirken zu lassen ist einfach geringer, dadurch, dass wir zum einen diese unpolare Methylgruppe am Kohlenstoff, welches die OH-Gruppe trägt, haben, und zum anderen auch nur 1 Wasserstoff, nicht wie bei Wasser 2 Wasserstoffe, in der Lage sind, Wasserstoffbrücken auszubilden.