Chemische Übungen für Studierende der StR Biologie (MOL.305_2, KF-Uni Graz)

Allgemeiner Teil bzw. Anleitung über Sicherheit und Arbeitstechnik

Protokollführung, Sicherheit und Gefahren im chemischen Laboratorium, Abfallentsorgung, Erste Hilfe, Glas im Laboratorium, Reaktionsgefäße - Abmessen von Flüssigkeiten, Messgefäße, Extraktion, Erhitzen, Kühlen - Unterdruck - Lösen - Zerkleinern - Rühren, Kristallisation - Filtrieren - Absaugen, Trocknen, Destillation - Chromatographie, Messung des pH-Wertes von Lösungen - Schmelzpunktsbestimmung, Chemisches Rechnen, Mol und Molare Masse, Stöchiometrie

16 Übungsbeispiele

Teil A

1. Redoxprozesse anorganischer und organischer Stoffe: Verhalten von Metallen gegenüber Säuren; Aufstellung einer Spannungsreihe, Redoxamphoterie, Nachweis von Perborat und dessen Bleichwirkung in Waschmitteln, Berechnung von Redoxreaktionen.

2. Kolorimetrie - Photometrie - Bestimmung von Tensiden: Extraktion von Tensiden aus wässriger Lösung durch Methylenblauextraktion; quantitative Tensidbestimmung durch Aufstellung einer Verdünnungsreihe und photometrische Messung, Erstellung einer Regressionsgeraden.

3. Ionenaustauscher: Entfernen von Calciumionen aus Wasser und Bestimmung der Caclciummenge durch Titration der freigesetzten Salzsäuremenge; Gartenerde als Ionenaustauscher.

4. Säulenchromatographie von Pflanzenpigmenten: Isolierung der Pflanzenfarbstoffe aus Blattgrün (Spinat); Auftrennung der Pflanzenfarbstoffe in die Einzelkomponenten durch Säulenchromatographie; Reinheitsbestimmung der Fraktionen durch Dünnschichtchromatographie.

5. Photochemie und Chemilumineszenz: Chemolumineszenz von Luminol; Photochemische Umlagerung von Azobenzen und dünnschichtchromatographische Überprüfung der E- und Z-Komponente; Nachweis und Wirkung von optischen Aufhellern.

6. Dünnschichtchromatographie von Aminosäuren und Blütenfarbstoffen: Isolierung von Blütenfarbstoffen aus Blüten; Dünnschichtchromatographische Identifizierung; Farbänderung durch pH-Wertänderung; Identifizierung von Aminosäuren durch Dünnschichtchromatographie und Besprühen mit Ninhydrin.

7. Präparatives Arbeiten - Synthese, Gravimetrie: Herstellung von basischem Calciumphosphat, Ausbeuteberechnung, Bestimmung des gravimetrischen Umrechnungsfaktors; Organische Synthese: Herstellung von Acetanilid (Antifebrin), Umkristallisation, Schmelzpunktsbestimmung.

8. Farbstoffe: Erzeugung chromophorer Systeme am Beispiel von Phenolphthalein; Synthese eines roten Azofarbstoffes, Ausbeuteberechnung.

Teil B

9. Analytische Nachweisreaktionen für einige Nichtmetalle und Metalle: spezifische Fällungsreaktionen, Flammenfärbungen und Farbreaktionen, Identifizierung eines unbekannten Analysengemisches

10. Säure - Basentritration, pH-Wert: Herstellung einer NaOH-Lösung mit bestimmter Konzentration, Bestimmung des Gehaltes durch Titration mit Salzsäure, Titration einer Salzsäure mit unbekannter Konzentration mit der geeichten Natronlauge; Messung der pH-Werten von Nahrungsmitteln, Wasserproben etc. mittels pH-Meter.

11. Reaktionswärme - Lösungswärme: Bestimmung der Lösungswärme von NaOH und KCl in Wasser; Bestimmung der Neutralisationswärme von HCl und NaOH; Trocknen von Kupfersulfat-pentahydrat, Bestimmung der Kristallisationswärme von wasserfreiem Kupfersulfat.

12. Verteilungsgleichgewicht: Beobachtung der Verteilung von Iod im System Tetrachlorkohlenstoff/Wasser, Vergleich der vielfachen und einfachen Extraktion, semiempirische Iodbestimmung.

13. Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition: Härten eines Epoxidharzes; Darstellung des Polyamids Nylon-6,10, Erkennung eines Kunststoffes.

14. Destillation: Destillation von Rotwein, Trennung von Ethanol und Wasser durch Aussalzen und Extraktion, Bestimmung des Ethanolgehaltes mittels Brechungsindex und durch Dichtemessung.

15. Isolierung von Coffein: Isolierung von Coffein aus Tee durch Soxhlet-Extraktion, Bestimmung des Coffeingehaltes, Schmelzpunktsbestimmung; Berechnung des Gehaltes an C, H, N und O im Coffeinmolekül aus der Strukturformel.

16. Qualitative Analyse organischer Substanzen: Schmelzpunkt, Siedepunkt, Brenn- und Glühproben, nasschemischer Nachweis der Elemente, Beilsteinprobe, Aufschluss mit Natrium, Prüfung auf funktionelle Gruppen; qualitative Analyse von einer festen und einr flüssigen Probe.