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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 16.10.2009, 20:38   #1   Druckbare Version zeigen
sk83  
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Themenersteller
Beiträge: 75
Frage Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Hallo Leute,

stehe gerade vor der Frage was genau einen Stoff definiert. Ist es eine definierte Anordnung von Atomen, eine exakte Strukturformel. Oder ist es eher ein bestimmtes chemisches/physikalisches Verhalten. Wo fängt ein Stoff an, und wann geht er über in eine Mischung? Ist ein Stoff das was man chemisch/physikalisch nicht mehr weiter in unterscheidbare Teile auftrennen kann. (Die Atomkerne lassen wir man ganz, wir sind ja Chemiker).

konkret:

Acetylaceton liegt ja unter Laborbedingungen zu etwa 20% als Enol vor. Dies ist ein Gleichgewicht und man kann die beiden Tautomere nicht rein auftrennen.

Ist dies nun eine Mischung aus zwei Stoffen, die man halt nicht trennen kann. Oder ist Acetylaceton = Enol d.h. es handelt sich um einen und den selben Stoff, der weder mit der einen noch mit der anderen Struktur exakt beschrieben ist.

Was wäre nun wenn man bei sehr Tiefen Temperaturen die einzelnen Tautomere doch auftrennen könnte? Hätte man dann auf einmal zwei unterschiedliche Stoffe? Wo ist die Grenze?

weitere Beispiele:

- Wasser als Gleichgewicht zwischen H20 und OH-, bzw H+, H3O+ ...
- Racemate aus Stereoisomeren, die im Gleichgewicht stehen.
- Generell alle Stoffe die Lone Pair, und Protonen haben, und somit als Ampholyte fungieren können (auch wenn das GG teilweise vollsändig auf einer Seite liegt).
- Mesomere

Beste Grüße,
Simon
sk83 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 21:55   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Zitat:
Ist dies nun eine Mischung aus zwei Stoffen, die man halt nicht trennen kann. Oder ist Acetylaceton = Enol d.h. es handelt sich um einen und den selben Stoff, der weder mit der einen noch mit der anderen Struktur exakt beschrieben ist.
Das wären Mesomere. Tautomere zeigen z.B. unterschiedliches Reaktionsverhalten.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 22:08   #3   Druckbare Version zeigen
sk83  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 75
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Das schon, aber man kann nicht einen von beiden abreagieren lassen, so dass der andere übrigbleibt.
sk83 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 22:10   #4   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Stehen die nicht miteinander im Gleichgewicht und was bedeutet das?
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 22:29   #5   Druckbare Version zeigen
sk83  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 75
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Doch tun sie immer. Das Bedeutet dass eins von Beiden immer nachgebildet wird falls die Gleichgewichtslage verlassen wird.

Worauf ich hinaus will: Ich kann nirgends 100%iges Acetylaceton kaufen. Was ich bekomme ist immer Ein Gemisch aus Acetylaceon-molekülen und Acetylpropenol-molekülen. Ist das nun ein Gemisch zweier Stoffe oder ist es nur ein Stoff, der sowohl Acetylaceton, als auch Acetylpropenol die richtige Bezeichnung ist?
sk83 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 22:37   #6   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Ist ein Gemisch.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 22:45   #7   Druckbare Version zeigen
sk83  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 75
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Dann wäre Wasser kein Stoff, sondern ein Gemisch aus H2O, OH-, H+ und weiteren sein, und den Stoff "H2O" dürfe es gar nicht geben.
sk83 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 23:07   #8   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.883
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

ich glaube der klassische stoff-begriff stoesst hier einfach an seine grenzen, denn es ist praxisfremd wenn ich z.b. wasser als ein homogenes gemisch aus H2O-wasser sowie den darin geloesten "salzen" hydroniumhydroxid, dihydroniumoxid usw. betrachten muesste, aehnliches gilt fuer die in den vorpostings angesprochenen tautomere. ich halte es weiterhin fuer genausowenig zielfuehrend im wasser als verunreinigungen DHO, D2O TOD usw...hervorzuheben - sofern eben voellig offen bleibt in welchem kontext der begriff "stoff" denn nun benutzt werden soll.

fuer einen materialwissenschaftler sollte es naeherungsweise meist egal sein dass wasser der autoprotolyse unterliegt usw.. fuer einen physiker kann dies jedoch ggf. ausgesprochen relevant sein

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.10.2009, 23:28   #9   Druckbare Version zeigen
sk83  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 75
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Wie würdet Ihr dann "Stoff" definieren?
sk83 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 16.10.2009, 23:56   #10   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.883
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

in welchem uebergeordneten kontext?
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.10.2009, 15:48   #11   Druckbare Version zeigen
sk83  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 75
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

in jedem Kontext.

Man kann nicht einerseits sagen Wasser wäre ein Reinstoff, und andererseits eine Keto-Enol Gleichgewichtsmischung wäre ein Gemisch aus 2 Reinstoffen. Irgendwie widerspricht sich das.

Wikipedia definiert:
Zitat:
Als Reinstoff bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der einheitlich zusammengesetzt ist und damit aus nur einer "Teilchensorte" besteht.
Danach wäre H2O ein Reinstoff, Wasser aber ein Gemisch.

Isotope will ich erstmal ignorieren. Wobei wir uns ja einig sind, dass schweres Wasser andere Eigenschaften besitzt als z.b halbschweres Wasser.

Beste Grüße,
Simon
sk83 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.10.2009, 18:26   #12   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.883
AW: Stoffdefinition bei Tautomeren, Mesomeren und Ampholyten

Zitat:
Zitat von sk83 Beitrag anzeigen
Irgendwie widerspricht sich das.
die verwirrung ist rein sprachphilosophischer natur

begriffe sind per se (fast immer: die mathematik bemueht sich um eindeutigkeit) unscharf, weil das verstaendnis kontextsensitiv und sender/empfaengerspezifisch ist.

und grade der stoffbegriff in der chemie bietet neben den bereits diskutierten fallen ja noch manche weitere moeglichkeit spitzfindig zu werden, beispiel:
solange wir ueber cyclohexan als loesungsmittel in einer feld-, wald- und wiesenreaktion reden komme ich mit dem traditionellen (unscharfen) stoffbegriff ausgesprochen gut klar. waere ich jedoch hingegen mit speziellen problemen der PC befasst, koennte es sein dass mir der unterschied zwischen sessel - und wannenform ploetzlich wichtig wird (tieftemperatur-NMR zum beispiel) und dass ich bei den beiden konformeren dann jeweils einen eigenstaendigen stoffcharakter (--> unterschiedliche physikalische eigenschaften) zuordne.

der stoffbegriff muss also dem diskutierten sachverhalt angemessen sein, allein das scheint mir entscheidend. von daher halte ich einen "umfassenderen und somit universellen" stoffbegriff fuer schwer praktikabel - aber auch net fuer erforderlich

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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