Eine Estersynthese planen
Wer systematisch Aromen herstellen will, plant die Ansätze so, dass sich bei jedem Vergleich nur eine Größe ändert.
Das lernst du heute
- Ich plane eine Versuchsreihe zur Estersynthese.
- Ich nutze die Variablenkontrolle.
- Ich sage vorher, welcher Ester entsteht.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Katalysatoren bei der Esterbildung
Du möchtest verschiedene fruchtige Gerüche herstellen. Das geht mit Estern. Aber wie plant man das? Zuerst überlegst du, welche Stoffe du kombinierst. Mit zwei Säuren und zwei Alkoholen ergeben sich vier Ansätze. Dann legst du fest, was gleich bleibt und was sich ändert. Wer mehrere Dinge gleichzeitig ändert, weiß am Ende nicht, was gewirkt hat. Darum gilt: Ändere immer nur eine Größe. Gleich bleiben die Menge der Stoffe, die Menge des Katalysators, die Temperatur im Wasserbad und die Reaktionszeit. Ändern darfst du die Säure oder den Alkohol. Für jeden Ansatz sagst du den Ester voraus und seine Summenformel. Dann notierst du das Ergebnis. Geruch prüft man nie direkt mit der Nase über dem Gefäß. Die Lehrkraft fächelt den Geruch vorsichtig zu. Ein Protokoll hält Plan, Beobachtung und Ergebnis fest. Danach vergleichst du die Vorhersage mit dem Ergebnis. Der Versuch wird nur von der Lehrkraft durchgeführt, mit Schutzbrille, im Abzug.
| Ansatz | Säure | Alkohol | Ester | Summenformel |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Ethansäure | Ethanol | Ethansäureethylester | C₄H₈O₂ |
| 2 | Ethansäure | Propan-1-ol | Ethansäurepropylester | C₅H₁₀O₂ |
| 3 | Butansäure | Ethanol | Butansäureethylester | C₆H₁₂O₂ |
| 4 | Butansäure | Propan-1-ol | Butansäurepropylester | C₇H₁₄O₂ |
Die Versuchsreihe planen
- Frage: Wie ändert sich der Geruch, wenn man die Säure wechselt?
- Ändern: nur die Säure (Ethansäure oder Butansäure).
- Gleich lassen: Alkohol, Mengen, Katalysator, Temperatur, Zeit.
- Voraussage: Ansatz 1 liefert C₄H₈O₂, Ansatz 3 liefert C₆H₁₂O₂.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Eine Größe ändern.
Alles andere gleich.
Voraussage prüfen.
Ein Beispiel
Beim Backen testest du ein neues Mehl. Du änderst nur das Mehl und lässt Zeit und Temperatur gleich. Nur so siehst du den Unterschied.
Schritt für Schritt
Wir planen vier Ansätze
- Zwei Säuren und zwei Alkohole ergeben vier Kombinationen.
- Alle Mengen, Katalysator, Temperatur und Zeit gleich lassen.
- Zu jedem Ansatz den Ester und die Summenformel voraussagen.
- Nach dem Versuch Voraussage und Geruch vergleichen.
Mit einem Bild erklärt
| Größe | ändern oder gleich? |
|---|---|
| Säure | ändern |
| Alkohol | gleich |
| Menge, Katalysator, Temperatur, Zeit | gleich |
Zur Grundlage zurück
- Katalysatoren bei der Esterbildung – Du kennst den Katalysator.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Du kombinierst 3 Säuren mit 2 Alkoholen. Wie viele Ansätze sind es?
Zeig mir den ersten Schritt
Multipliziere die Zahl der Säuren mit der Zahl der Alkohole.
Lösung ansehen
Lösung: 6
3 · 2 = 6 Ansätze.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Zeig mir den ersten Schritt
Welche Größe darfst du ändern?
Lösung ansehen
Lösung: Alkohol, Mengen, Katalysator, Temperatur und Zeit
Tipp: Schreibe zu jeder Größe: ändern oder gleich lassen. So vermeidest du Fehler beim Vergleichen.
Merksatz: Systematisch planen: eine Größe ändern, alle anderen gleich halten, Voraussage notieren, Ergebnis prüfen.
Typischer Fehler: Viele ändern zwei Dinge gleichzeitig, zum Beispiel Säure und Temperatur. Dann weiß man nicht, welche Änderung gewirkt hat.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Frage 1 Der Ester aus Ethansäure (C₂H₄O₂) und Propan-1-ol (C₃H₈O) hat 5 Kohlenstoffatome und wie viele Wasserstoffatome?
Zeig mir den ersten Schritt
H links: 4 + 8. Dann 2 H für das Wasser abziehen.
Lösung ansehen
Lösung: 10
4 + 8 = 12, minus 2 = 10 H.
Lösung ansehen
Lösung: Die Lehrkraft fächelt den Geruch vorsichtig zu.
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt nicht
Lösung ansehen
Lösung: Butansäureethylester
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt
Geschafft
Eine gute Versuchsplanung ändert eine Größe und hält alles andere gleich. Die Voraussage wird mit dem Ergebnis verglichen.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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