Destillation und Alkohol

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Mathias Schubert
vor 7 Jahren
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1 Destillation und Alkohol Destillation Veronikas Vater hat die Genehmigung Schnaps zu brennen. Dazu braucht er eine Destillationsanlage: Abb. 1: Destillationsanlage Bei der Destillation wird eine Flüssigkeit im Destillationskolben bis zum Sieden erhitzt. Die Dämpfe steigen auf und werden im Kühler kondensiert, also wieder verflüssigt. Diese Flüssigkeit heißt Destillat und tropft aus dem Kühler in ein Gefäß, das als Vorlage bezeichnet wird. Beim Schnapsbrennen werden Mischungen aus Wasser und Alkohol destilliert. Siedepunkt von Wasser: 100 C Siedepunkt von Alkohol (Ethanol): 78 C Seite 1

2 Aufgabe 1 Welcher Satz beschreibt den Vorgang der Destillation richtig? Kreuze an! Beim Erhitzen verdampft zuerst der Alkohol, weil er den niedrigeren Siedepunkt hat. Wenn man die Destillation rechtzeitig abbricht, hat man im Destillat reinen Alkohol, das Wasser bleibt im Destillationskolben zurück. Beim Erhitzen verdampft zunächst mehr Wasser als Alkohol, weil Wasser den höheren Siedepunkt hat. Wenn man die Destillation rechtzeitig abbricht, bleibt im Destillationsgefäß Schnaps zurück, in dem der Alkoholgehalt höher ist als er vorher war. Beim Erhitzen verdampft zunächst mehr Alkohol als Wasser, weil Alkohol den niedrigeren Siedepunkt hat. Wenn man die Destillation rechtzeitig abbricht, ist der Alkoholgehalt im Destillat höher als in der Mischung vorher. Beim Erhitzen verdampft zuerst das Wasser, weil es den höheren Siedepunkt hat (100 C). Wenn man die Destillation rechtzeitig abbricht, hat man im Destillat destilliertes Wasser, der reine Alkohol bleibt im Destillationskolben zurück. Beim Erhitzen verdampft zuerst das Wasser, weil durch den Alkohol der Siedepunkt des Wassers auf 50 C herabgesetzt wird. Dadurch kann man das Wasser Energie sparender vom Alkohol trennen. Der Alkohol bleibt im Destillationskolben, das Wasser ist im Destillat. Seite 2

3 Aufgabe 2 Weinbrand entsteht durch Destillation von Wein. Auf diesem Bild siehst du eine Destillationsanlage, in der gerade Rotwein destilliert wird. Die Hauptbestandteile von Rotwein - lässt man die Geschmacksstoffe außer Acht - sind Wasser (ca. 90%) und Alkohol (ca. 10%). Abb. 2: Destillation von Rotwein Welche Zusammensetzung könnte das Destillat im Auffanggefäß rechts haben? 90% Wasser und 10% Alkohol 100% Alkohol 70% Alkohol und 30% Wasser 100% Wasser Seite 3

4 Während der Vater mit dem Schnapsbrennen beschäftigt ist, bereitet Veronikas Mutter für den Christkindlmarkt Glühwein zu. Worauf muss sie beim Erhitzen des Glühweins achten? Kreuze an! Durch zu langes Kochen wird der Alkohol zu Wasser und CO2 aufgespaltet, der Alkoholgehalt des Glühweines sinkt daher. Der verdampfende Alkohol kann explosive Dämpfe bilden, es herrscht Explosionsgefahr. Wenn der Glühwein längere Zeit kocht, sinkt der Alkoholgehalt immer mehr, weil mehr Alkohol als Wasser verdampft! Wenn der Glühwein zu lange kocht, wird er zu stark (zu alkoholhaltig), weil mehr Wasser als Alkohol verdampft! Aufgabe 4 Die Lebensmittelbehörde untersucht fallweise die Qualität von Schnäpsen und anderen Destillaten. In einer Schnapsprobe befinden sich 40% Alkohol. Der Chemielaborant im Gesundheitsamt soll die Probe feindestillieren, um möglichst hochprozentigen Alkohol zu gewinnen. Dazu wird die Probe in einer Destillationsapparatur erhitzt. Der Laborant schläft ein, und die gesamte Probe wird in der Apparatur verdampft, in den Kühler geleitet und kondensiert. Was wird er nach dem Erwachen als Destillat vorfinden? Ein Gemisch aus 50% Wasser und 50% Alkohol Reines Wasser Schnaps mit 40% Alkoholgehalt Reinen Alkohol Nichts Seite 4

5 Alkohol Im Alltag versteht man unter Alkohol jenen Alkohol, der in alkoholischen Getränken enthalten ist. Dieser Alkohol, das Ethanol, ist jedoch nur ein Vertreter einer ganzen Stoffklasse. Das Kennzeichen der Alkoholmoleküle ist die OH-Gruppe (Hydroxylgruppe). Betrachte die folgenden Molekülmodelle: Die Atome sind durch farbige Kugeln dargestellt: weiß = Wasserstoffatom schwarz = Kohlenstoffatom rot = Sauerstoffatom grün = Chloratom Hier siehst du das Molekülmodell von Ethanol mit der Summenformel C2H5OH. Die OH-Gruppe ist links zu sehen. Ethanol ist daher ein Alkohol. Das Ethanol leitet sich vom Ethan mit der Summenformel C2H6 ab. Ethan besitztkeine OH-Gruppe, ist daher kein Alkohol, sondern ein Alkan (Kohlenwasserstoff). Aufgabe 5 Ordne folgende Molekülmodelle! Entscheide, ob es sich um Alkohole handelt, oder nicht. Alkohole werden mit A gekennzeichnet, während die anderen Modelle mit S (Sonstiges) beschriftet werden. Seite 5

6 Aufgabe 6 Das Ethanol entsteht bei der Alkoholischen Gärung, einem biochemischen Vorgang. Dabei verwandeln Hefezellen bei ihrem Stoffwechsel den in Früchten enthaltenen Traubenzucker zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid. Dieser Vorgang ist der Menschheit seit Jahrtausenden bekannt und wird bei der Herstellung von alkoholischen Getränken genutzt Welche der folgenden Reaktionsgleichungen beschreibt die alkoholische Gärung korrekt? Kreuze die richtige Lösung an! C 6 H 12 O 6 CH 3 OH + CO 2 2C 6 H 1 2O 6 C 2 H 5 OH + CO C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH + CO Aufgabe 7 Der Alkoholgehalt von alkoholischen Getränken wird in Volums-% angegeben. So enthält z.b.: Märzenbier etwa 5 Vol.% Ethanol. 1 L Märzenbier enthält also 50 ml reinen Ethanol. Wein enthält etwa 10 Vol.% Ethanol. Schnäpse enthalten etwa 40 Vol% Ethanol. 1 Maß Bier (1L) enthält 50 ml Ethanol. Welche Mengen an Wein bzw. Schnaps enthalten ebenfalls 50 ml Ethanol? a) Alkoholgehalt von Wein 0,75 L Wein enthält 50 ml Ethanol 0,5 L Wein enthält 50 ml Ethanol 0,25 L Wein enthält 50 ml Ethanol 0,4 L Wein enthält 50 ml Ethanol b) Alkoholgehalt von Schnaps 0,25 L Schnaps enthält 50 ml Ethanol 0,3 L Schnaps enthält 50 ml Ethanol 0,125 L Schnaps enthält 50 ml Ethanol 0,35L Schnaps enthält 50 ml Ethanol Seite 6

7 Aufgabe 8 Wirkung des Alkohols auf den menschlichen Körper Beim Genuss alkoholischer Getränke geht Ethanol sehr schnell und unverändert in das Blut über. Der Blutalkohol wird in Promille ( o /oo) angegeben. Das bedeutet: Der Gehalt von 1 g Ethanol in 1 kg Blut ergibt 1 o/oo Blutalkohol. Wirkungen des Ethanols im Körper Bereits 0,5 Promille Ethanol im Blut setzen die Reaktionsfähigkeit deutlich herab. Bei 1,5 Promille Blutalkohol kommt es zur Lähmung wichtiger Nervenzentren im Körper. 5 Promille Blutalkohol sind tödlich! Für einen erwachsenen Menschen sind etwa 2g Ethanol pro kg Körpergewicht tödlich! Ein jugendlicher Mensch besitzt 5kg Blut im Körper. Kreuze die zutreffenden Aussagen an! Bei 1 o /oo Blutalkohol befinden sich 1g Ethanol im Blut dieses Jugendlichen. Bei 1 o /oo Blutalkohol befinden sich 5g Ethanol im Blut dieses Jugendlichen. Bei 1 o /oo Blutalkohol befinden sich 2,5g Ethanol im Blut dieses Jugendlichen. Bei 1 o /oo Blutalkohol befinden sich 10g Ethanol im Blut dieses Jugendlichen. Seite 7

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