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Strukturaufklärung einer organischen Festsubstanz
Kurs für Schülergruppen

Ein weißes Pulver, doch um welche Substanz handelt es sich? Welche Analysetechniken lassen sich gezielt anwenden, um die Formel, die funktionellen Gruppen und schließlich die Struktur einer unbekannten Testsubstanz zu ermitteln?

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Jahrgangsstufe
11 bis 13
Dauer
1,5 Tage
Maximale Teilnehmerzahl
20

Experimente

  • Elementaranalyse (C, H, N, S-Analyse)
  • Nachweisreaktionen auf funktionelle Gruppen
  • Titration der Feststoffsäure
  • Massenspektrometrie (MS)
  • Oxidation der Feststoffsäure
  • Kernspinresonanzspektroskopie (13C-NMR-Spektroskopie)

Um die Summen- und Strukturformel der unbekannten Substanz zu ermitteln, wird die Substanz Schritt für Schritt anhand einer logischen Vorgehensweise analysiert. Es kommen verschiedenste Methoden zum Einsatz, von der Löslichkeits- und Schmelzpunktbestimmung (physikalische Eigenschaften) über die qualitative und quantitative Bestimmung von funktionellen Gruppen (Nachweisreaktionen, Titration) bis hin zur modernen Analyse der Massenspektrometrie und 13C-NMR-Spektroskopie. Ausgehend von den gewonnenen Informationen lassen sich Schritt für Schritt Vorschläge zur Formel der unbekannten Testsubstanz und zur weiteren Vorgehensweise machen.

Unterrichtsbezug

Stoff-Teilchen-Beziehung; Zusammenhang von Struktur und Eigenschaft; Donator-Akzeptor-Prinzip; Kinetik und chemisches Gleichgewicht