Toolyard

Labortechniken: Lernleitfaden

Kernideen

Organisches Laborarbeiten heißt, eine Verbindung herzustellen und sie dann zu reinigen und zu prüfen. Chromatographie, Umkristallisieren, Destillation, Extraktion und Schmelzpunktbestimmung sind die Standardwerkzeuge, jedes mit einer einfachen Rechnung.

  • In der Dünnschichtchromatographie ist Rf = Laufstrecke des Flecks ÷ Laufstrecke der Lösungsmittelfront. Er liegt immer zwischen 0 und 1 und hängt von der Polarität der Verbindung ab.
  • Umkristallisieren reinigt einen Feststoff. Prozentuale Wiedergewinnung = zurückerhaltene Masse ÷ Masse des Rohprodukts × 100, und sie erreicht nie 100 %.
  • Die Destillation trennt Flüssigkeiten nach dem Siedepunkt, einfach, wenn sie sich um mehr als etwa 25 °C unterscheiden, fraktioniert, wenn sie näher beieinander liegen.
  • Ein reiner Feststoff schmilzt scharf bei fester Temperatur, Verunreinigungen senken und verbreitern den Schmelzbereich. Mehrere kleine Extraktionen entfernen mehr als eine große.

Wichtige Gleichungen

  • Rf = distance of spot ÷ distance of solvent front
  • percent recovery = recovered ÷ crude × 100
  • fraction left = (1 ÷ (1 + K·V₂/V₁))ⁿ
  • percent yield = actual ÷ theoretical × 100

Durchgerechnetes Beispiel

Ein Fleck wandert 3,2 cm, während die Lösungsmittelfront 8,0 cm wandert, also Rf = 0,40. Das Umkristallisieren von 2,00 g Rohprodukt ergibt 1,60 g reine Kristalle, eine Wiedergewinnung von 80 %. Hat eine Verbindung K = 3 zwischen Ether und Wasser, entfernt eine Extraktion von 100 mL Wasser mit 100 mL Ether 75 %. Zwei Extraktionen mit je 50 mL lassen (1 ÷ (1 + 3 × 0,5))² = 0,16 übrig, es werden also 84 % entfernt.

Häufige Fehler

  • Den Rf von der Startlinie bis zu einem falschen Punkt messen. Nimm die Mitte des Flecks und die Position der Front.
  • Zu viel heißes Lösungsmittel beim Umkristallisieren verwenden. Es hält das Produkt gelöst und senkt die Wiedergewinnung.
  • Glauben, ein breiter, niedriger Schmelzbereich zeige eine reinere Probe. Er zeigt Verunreinigungen.

Üben

Teste dich mit Übungsfragen zu diesem Thema: Labortechniken

Tools in dieser Anleitung

Weitere Anleitungen

Snelliussches Gesetz, Brechung und TotalreflexionAtomorbitale erklärt: s, p, d und fWie Gelelektrophorese funktioniert und wie man ein DNA-Gel liestMondphasen, Gezeiten und Finsternisse erklärtDie Binomialverteilung, die Glockenkurve und das GaltonbrettReihen- und Parallelschaltung erklärtWie Puffer funktionieren: Henderson-Hasselbalch und PufferkapazitätMitose und Meiose: die Phasen, Crossing-over und NondisjunctionWie der Treibhauseffekt funktioniertFourierreihen erklärt: Wellen aus Sinusschwingungen bauenDas Bernoulli-Prinzip erklärt: Kontinuität, Venturi-Rohr und RohrreibungSo funktioniert elektromagnetische Induktion: Faradaysches Gesetz, Lenzsche Regel, Generatoren und TransformatorenSo funktioniert Chromatografie: Rf-Werte, Säulen und AuflösungDas Lambert-Beer-Gesetz erklärt: Extinktion, Spektralphotometer und KalibriergeradenSo funktioniert die Proteinbiosynthese: Transkription, Translation und MutationenFotosynthese und begrenzende Faktoren: Licht, Kohlenstoffdioxid und TemperaturRäuber-Beute-Zyklen: die Lotka-Volterra-Gleichungen erklärtSIR- und SEIR-Modelle: R₀, Herdenimmunität und das Abflachen der KurveDer Lebenszyklus eines Sterns und das Hertzsprung-Russell-DiagrammKristallgitter, Elementarzellen und RöntgenbeugungZellaufbau und Organellen: LernleitfadenMembranen und Transport: LernleitfadenZellen und Transport: LernleitfadenAtmung und Photosynthese: LernleitfadenZellzyklus und Meiose: LernleitfadenGenexpression und Proteinsynthese: LernleitfadenEvolution und natürliche Selektion: LernleitfadenÖkologie und Energiefluss: LernleitfadenHumanphysiologie: LernleitfadenNerven und Muskeln: LernleitfadenPflanzenbiologie: LernleitfadenImmunität und Epidemiologie: LernleitfadenEnzyme und Proteine: LernleitfadenBiotechnologie und molekulare Methoden: LernleitfadenMikrobielles Wachstum und Zählung: LernleitfadenAtombau und Licht: LernleitfadenReaktionskinetik: LernleitfadenChemisches Gleichgewicht: LernleitfadenFreie Enthalpie und Spontaneität: LernleitfadenWahrscheinlichkeit und Verteilungen: LernleitfadenUmlaufbahnen und Sternenlicht: LernleitfadenErdbeben, Platten und Altersbestimmung: LernleitfadenNomenklatur (Verbindungen benennen): LernleitfadenFunktionelle Gruppen: LernleitfadenStruktur und Bindung: LernleitfadenKohlenwasserstoffe: Alkane, Alkene und Alkine: LernleitfadenAlkohole, Phenole und Ether: LernleitfadenAldehyde und Ketone: LernleitfadenCarbonsäuren und Derivate: LernleitfadenAmine: LernleitfadenAromatische Verbindungen: LernleitfadenStereochemie: LernleitfadenSubstitution, Eliminierung und Carbokationen: LernleitfadenPhysikalische Eigenschaften und Acidität: LernleitfadenNMR- und IR-Spektroskopie: LernleitfadenKinematik: LernleitfadenElektromagnetische Induktion: LernleitfadenModerne Physik: LernleitfadenWurfbewegung: LernleitfadenArbeit, Energie und Leistung: LernleitfadenImpuls und Stöße: LernleitfadenKreisbewegung und Gravitation: LernleitfadenSchwingungen: LernleitfadenFluide: LernleitfadenWellen und Schall: LernleitfadenOptik: LernleitfadenElektrostatik: LernleitfadenMagnetismus: Lernleitfaden