Allgemeine Chemie
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Alt 25.03.2006, 18:03   #1   Druckbare Version zeigen
themisfit weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 5
Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

Also : Wir hatten einen Versuch und wir sollten Jod von Wasser mit hilfe von einigen Lösungsmitteln voneinander trennen.
Wir hatten Ethanol, Petroliumbenzin, n-Heptan, Octanol, Diethylether, Cyclohexanol.
In reagenzgläsern haben wir jeweils etwas lösungsmittel mit der jod-wasser-lösung gemischt.
So, und geklappt hat es nur mit Octanol. Jod wurde von wasser getrennt, sodass man das wasser nur noch absaugen musste.
Nun sollen wir schreiben, wieso es ausgerechnet mit octanol geklappt hat und was das problem überhaupt war.
Ich denke, dass es etwas mit der wasserlöslichkeit zu tun hat...Benzin ist zB nicht mit wasser löslich,..und es hat sich abgegrenzt und gar nicht auf die jod-wasser-lösung reagiert...
Octanol ist hingegen wasserlöslich. Ist das der einzige Grund? Die wasserlöslichkeit der lösungsmittel?
themisfit ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.03.2006, 18:27   #2   Druckbare Version zeigen
BU Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.504
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

Das Ergebnis überrascht ein wenig.

Iod I2 ist unpolar.
Octanol ist sehr wenig wasserlöslich und auch verhätnismäßig unpolar.
Alchemistenregel: Ähnliches löst Ähnliches.
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-OH
Die Kohlenwasserstoffkette ist hydrophob (wasserfeindlich), nur die alkoholische Hydroxylgruppe ist hydrophil (wasserliebend).

Was wurde bei den anderen Lösungsmitteln beobachtet?

Das muß ähnlich wie hier aussehen (in Petrolbenzin bzw. Cyclohexan):
http://www.ntk-landau.de/chromatographie/gleichgewichte.htm
http://www.ntk-landau.de/chromatographie/beispiele.htm

Iod verteilt sich (gemäß dem Nernstschen Verteilungsatz)
zwischen Wasser und anderen Lösungsmitteln in einem
konstanten Verhältnis. K = c1/c2
Das Iod aus dem Wasser verschwindet daher bei einmaliger Extraktion
noch nicht vollständig im Octanol.

Iod verteilt sich mit unterschiedlichen Farben und Verhältnissen
in verschiedenen Lösungsmitteln.
In organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Glycerin, Ether und Aceton löst es sich mit brauner Farbe, in Benzol und Toluol mit roter Farbe, in Schwefelkohlenstoff, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff mit violetter Farbe.
http://www.seilnacht.com/Lexikon/53Iod.htm

Einige dieser möglichen Lösungsmittel sind für den Schulunterricht
ungeeignet, wegen Brand-, Explosionsgefahr oder möglichen
Gesundheitsbeeinträchtigungen.

Geändert von BU (25.03.2006 um 18:52 Uhr)
BU ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.03.2006, 21:04   #3   Druckbare Version zeigen
themisfit weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 5
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

Also : Das Iod, das mit Wasser gemischt wurde, wandert AUS dem wasser IN ein anderes lösungsmittel, so dass das wasser völlig frei von Jod ist ? Wenn sich das Jod verteilt, dann müsste es sich doch gleichmäßig verteilen....

Bei den anderen lösungsmitteln ist eigentlich nichts passiert. Die farbe der jod-wasser-lösung war relativ hell-gelb. Wenn sich das Jod vom Wasser trennen würde, so würden zwei phasen entstehen, eine durchsichtige (=wasser) und eine dunkelgelbe (=jod, nun konzentrierter, daher auch die farbe intensiver). Das ist bei Octanol passiert. Und auch die lehrerin hat diesem ergebnis zugestimmt. Bei den anderen lösungsmitteln, wie petroliumbenzin, gab es diese genaue trennung zwischen der jod-wasser-lösung und dem benzin. Da hat sich die lösung nicht verändert. Bei ethanol ist auch nichts passiert. Es war immer noch alles gelb,..und nicht dunkelgelb und durchsichtig getrennt.
themisfit ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.03.2006, 21:57   #4   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

Ich teile BUs Überrraschung...

Ergänzend zu BUs Aussage: Iod löst sich in unpolaren Lösemitteln mit violetter Farbe, sofern sie keine Wechselwirkungen mit Iod zeigen. Solche Wechselwirkungen gibts, wenn die Lösemittel Sauerstoff oder Stickstoff (als Amin) enthalten, oder wenn es sich um Aromaten handelt.
In sauerstoffhaltigen Lösemitteln oder in Aminen löst sich Iod mit brauner Farbe; in Aromaten geht die Farbe Richtung Rot.

Und zur Trennung/Verteilung verweise ich auf den Hinweis mit dem Nernstschen Verteilungssatz.


Gruß,
Franz
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Alt 25.03.2006, 22:12   #5   Druckbare Version zeigen
BU Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.504
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

@ Franz Kaas: "Und zur Trennung/Verteilung verweise ich auf den Hinweis mit dem Nernstschen Verteilungssatz."

Das ist vermutlich zu schwer für den Schulunterricht.
Im Fach Chemie wird zu selten gerechnet (vgl. dieses Forum).

Trotzdem, nach Studium der zahlreichen Abbildungen in den
unterstrichenen Links, sollte haften bleiben, dass
das im Wasser vorhandene Iod bei einmaliger Extraktion
nicht vollständig in Octanol (oder Ethanol, Ether, ... etc.)
übergeht.
Empfehlenswert wäre vielleicht eine Tabelle mit den
verschiedenen Lösungsmitteln und deinen Beobactungen.

Dazu gehört auch "hell-gelb" in Ethanol/Wasser, das ist
aber eine homogene Lösung ohne Grenzfläche.

Petroliumbenzin, n-Heptan und Diethylether sind
mit Wasser kaum mischbar.
Offenbar ist auch sehr sparsam Iod eingesetzt worden.

"Wenn sich das Jod verteilt, dann müsste es sich doch gleichmäßig verteilen...."
=> Nein ! Jedes Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch besitzt
ein anderes Aufnahmevermögen für Iod.
Vgl. deine eigene Beobachtung, dass sich in Octanol sehr viel
Iod ansammelte.

Die Lit. gibt folgende Konzentrationen für Iod an:
CS2 : CHCl3 : Wasser = 625 : 120 : 1

Geändert von BU (25.03.2006 um 22:29 Uhr)
BU ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.03.2006, 22:21   #6   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

Zitat:
Zitat von BU
@ Franz Kaas:
Bitte mit einem "a" und zwei "s".
Ansonsten stimme ich Dir vollständig zu, Bernd.

Gruß,
Franz
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Alt 18.01.2017, 15:12   #7   Druckbare Version zeigen
Kreshnik Männlich
Mitglied
Beiträge: 13
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

Guten Tag!

Ich habe eine Frage zu folgender Aufgabe:

a) Beschreiben Sie die Extraktion einer unpolaren Verbindung mit Diethyether aus Wasser mit Hilfe des Nernstschen Gesetzes! (K = 3)
-> Unpolare Verbindung in Wasser gelöst ist dichter als Ether (Ausbildung zweier flüssiger Phasen).
-> Unpolare Verbindung löst sich im Ether besser als in Wasser (Gleichgewicht stellt sich ein).
-> Konzentration des unpolaren Stoffes nimmt (durch Schüttelung) im Ether zu und im Wasser ab.
-> Abtrennung der Ether-Phase und Zugabe von frischem Ether.
-> Wiederholung bis gewünschter Sauberkeit.


b) Wie viel Extraktionen muss man durchzuführen, um die Sauberkeit von der Verbindung in Diethylether von mindestens 95 % zu erreichen?

->? Was ist mit der Sauberkeit in Diethylether gemeint? 95%ige Konzentration des Stoffes in Ether?
->? Wie kann ich das mit nur einem Wert (K=3) berechnen? Verhältnis (3:1)?

Grüße!
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Kreshnik ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.01.2017, 16:08   #8   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 20.140
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

mit 95% ist gemeint, wie oft man extrahieren muss, bis nur noch max. 5% des Produktes im Wasser verbleiben.
Ausgehend von gleichen Volumina an Wasser und Ether hat man nach der 1. Extraktion 75% extrahiert, nach der 2. Extraktion 75% + 18,75% usw.
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
einfach mal eine Fanta trinken
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.01.2017, 16:44   #9   Druckbare Version zeigen
Kreshnik Männlich
Mitglied
Beiträge: 13
AW: Trennverfahren: Jod von Wasser trennen

Vielen Dank für die Antwort!



Zitat:
Zitat von chemiewolf Beitrag anzeigen
Ausgehend von gleichen Volumina an Wasser und Ether hat man nach der 1. Extraktion 75% extrahiert, nach der 2. Extraktion 75% + 18,75% usw.
Gibt es dazu eine Formel oder irgendein festes Gesetz indem das K miteinbezogen wird?
Ich habe mal was versucht:

cStoff in H2O = (1/K)n

mit K = 3 und n = gesucht zu:

n=log3(20) = 2,7268...

Ergo 3 mal extrahieren.
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