Reaktionsgeschwindigkeit und Molekülgröße?
Ein Versuch ergab: Methanol reagiert schneller mit Lithium GHS als Ethanol mit Lithium GHS. Auch 1-Propanol reagiert langsamer mit Lithium GHS, während Heptan überhaupt nicht mit Lithium GHS regaiert.
Ich weiß, dass diese Reaktion mit der Molekülgröße zusammenhängt.
Dennoch kann ich dies nicht begründet.
Weiß einer von euch, wie die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Molekülgröße zusammenhängt und warum?
3 Antworten
Ich weiß zwar nicht, was "Lithium GHS" sein soll, aber ich weiß, dass die Acidität der OH-Gruppe - und darauf kommt es letztlich bei der Reaktion mit Li an - in der Reihenfolge Methanol > Ethanol > Propanol abnimmt. Mit der Größe der Moleküle hat das eher weniger zu tun.
Stimmt! Der Unterschied in der Reaktivität bzgl. Li aber vielleicht auch? Genau weiß ich das nicht.
Ich auch nicht - meine Laborerfahrung ist auf Na begrenzt, ich glaube, metallisches Li hatte ich nie in den Fingern.
In der Aufgabe stand aber, dass wir das mit der Molekülgröße erklären sollen...
Bei willi55 ist es ja noch einmal genauer mit der Polarität der OH-Bindung erklärt. Je polarer diese Bindung, umso acider ist sie und umso leichter wird das H durch ein Li ersetzt. Mit der Molekülgröße hat das nur sehr indirekt zu tun. Hätte man z.B. statt der zusätzlichen Methylengruppen elektronenziehende - z.B elektronegative wie F, Cl oder Br - dann würde trotz der Vergrößerung des Moleküls durch den -I-Effekt die Reaktivität der OH-Gruppe größer. So ist der pKa-Wert von Ethanol 15,9, der von 2-Cl-Ethanol ist 14,3. Das größere Molekül ist acider und daher reaktiver gegenüber Li.
GHS: Wozu dieses Kürzel? Lithium GHS ist vermutlich metallisches Lithium.
Heptan: Diese Angabe ist sinnlos, da man Alkalimetalle unter Alkanen aufgewahrt.
Es hängt mit der Polarität der OH-Bindung zusammen. Je länger der Alkylrest, desto weniger polar ist die OH-Bindung. Die Reaktivität nimmt dabei ab. Stichwort: +I-Effekt.
Heptan unterscheidet sich nicht nur durch die Molmasse von den anderen genannten Stoffen.
Üblicherweise hängt die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration ab, siehe Herleitung des MWG.
Und jetzt rechne mal die Stoffmengen-Konzentration von Methanol und Propanol aus.
Theoretisch richtig, aber ob das bei der Reaktion der wasserfreien Alkohole mit Li eine wesentliche Rolle spielt, erscheint mir nicht recht plausibel.
Meinst Du, mit "Lithium GHS" sei metallisches Lithium gemeint? Dann wäre für den Unterschied Methanol zu Ethanol wohl mehr die Acidität ausschlaggebend. Aber danach ändert die sich kaum noch bei zunehmender Kettenlänge.
Ausschlaggebend war für mich allerdings die Vorgabe "Ich weiß, dass diese Reaktion mit der Molekülgröße zusammenhängt."
Keine Ahnung was GHS sein könnte, außer einer Kennzeichnung der Gefahrstoffe. Macht aber im Zusammenhang mit der Frage keinen Sinn. Ich bin daher von elementarem Li als Reaktionspartner mit den genannten Alkoholen ausgegangen. Klar hat da reines Methanol eine höhere molare Konzentration als reines Propanol. Aber das scheint mir hier (vom Gefühl her) nicht relevant zu sein.
Auch Chemiker haben Gefühle! ;-)
Wir hatten so Stationen, um die Reaktionsgeschwindigkeiten zu testen und eine Station war das mit der Molekülgröße. Die Konzentration war bei einer anderen Station wichtig, die ich bereits gelöst habe.
Und es war HEPTAN, nicht Heptanol.
Natürlich kann man das Blaue vom Himmel herunterlügen und sagen, die Reaktion des Methanols sei schneller, weil das kleinere Methanolmolekül beweglicher ist, höhere Diffusion zeige.
Aber Wissenschaft geht anders. Erst mal die bekannten Effekte wie Acidität und Konzentration rechnerisch (besser noch: durch geeigneten Versuchsaufbau) eliminieren. Wenn dann noch ein ungeklärter Rest bleibt (falls es um die Reaktion mit metallischem Li geht - wieso hast Du uns das immer noch nicht verraten - ist ein solcher Rest zu erwarten), kann man den der besseren Diffusion zuschreiben.
Wobei aber der Unterschied Ethanol zu Propanol schon sehr gering ist.