Chemischer Alkohol-Test
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Exercise:
Lange Zeit verwete die Polizei bei Alkoholkontrollen folge chemische Testmethode: bf Ethanol in der Atemluft reagiert mit Kaliumdichromat ceKCrO^-^ in Gegenwart von verdünnter Schwefelsäure zu bf Essigsäure wobei ein Farbumschlag von gelb nach grün beobachtbar ist. Erläutere die chemischen Hergründe dieser Alkoholkontrolle. Stelle dabei die zwei Reaktionsschritte von Ethanol zu Essigsäure mit Lewisformeln dar. center tikzpicturescale. draw ellipse . and .; fill blueopacity. ellipse . and .; draw -. -- -.-; draw -.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw .- -- .; fill blue!!cyan -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scopexshiftcm yshift-.cm fill blueopacity. ellipse . and .; fill blueopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill yellow!!redopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill yellow!!redopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm draw yellow ellipse . and .; fill yellowopacity. ellipse . and .; draw yellow-. -- -.-; draw yellow-.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw yellow.- -- .; fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blue!!white -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope tikzpicture hspacecm tikzpicturescale. draw ellipse . and .; fill blueopacity. ellipse . and .; draw -. -- -.-; draw -.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw .- -- .; fill blue!!cyan -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scopexshiftcm yshift-.cm fill blueopacity. ellipse . and .; fill blueopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill green!!yellowopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill yellow!!redopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm draw yellow ellipse . and .; fill yellowopacity. ellipse . and .; draw yellow-. -- -.-; draw yellow-.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw yellow.- -- .; fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blue!!white -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope tikzpicture hspacecm tikzpicturescale. draw ellipse . and .; fill blueopacity. ellipse . and .; draw -. -- -.-; draw -.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw .- -- .; fill blue!!cyan -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scopexshiftcm yshift-.cm fill blueopacity. ellipse . and .; fill blueopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill green!!yellowopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill green!!yellowopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm draw yellow ellipse . and .; fill yellowopacity. ellipse . and .; draw yellow-. -- -.-; draw yellow-.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw yellow.- -- .; fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blue!!white -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope tikzpicture vspace.cm footnotesizeLinks: Negativer Alkoholtest Mitte: Positiver AT .textperthousand Rechts: Positiver AT .textperthousand center
Solution:
center scalebox.chemfigce H-C:-H:--H-C:-H:--H-OH cOxidationce+ scalebox.chemfigce H-C:-H:--H-C:O:--H cOxidationce+ scalebox.chemfigce H-C:-H:--H-C:O:--O:-H center Ethanol ist ein primärer Alkohol. Er wird bei der Oxidation zu Ethanal und durch eine weitere Oxidaiton zu Essigsäure.Dabei werden ceH und ce abgegeben. center Reduktion: ceCrO^^- + HO+ + - Cr^^+ + HO center ceK+-Ionen sind glqq Zuschauergrqq ceCrO^^- befindet sich in der Redoxreihe relativ weit glqq untengrqq es ist somit ein gutes Oxidationsmittel wird in der Reaktion reduziert und kann ce aufnehmen. Das für die Reaktion benötigte ceHO+ wird über die Schwefelsäure zugeführt. center Gesamtreaktion: vspace.cm scriptsizeceCHOH +KCrO +HSO - CHCHO +CrSO +HO +KSO center Wird also mit der Ausatemluft Ethanoldampf durch diese präparierte Mischung geblasen so wird der Alkohol zu Ethanal Acetaldehyd oxidiert und das orangerote Kaliumdichromat zu grünem ChromIII-sulfat reduziert.
Lange Zeit verwete die Polizei bei Alkoholkontrollen folge chemische Testmethode: bf Ethanol in der Atemluft reagiert mit Kaliumdichromat ceKCrO^-^ in Gegenwart von verdünnter Schwefelsäure zu bf Essigsäure wobei ein Farbumschlag von gelb nach grün beobachtbar ist. Erläutere die chemischen Hergründe dieser Alkoholkontrolle. Stelle dabei die zwei Reaktionsschritte von Ethanol zu Essigsäure mit Lewisformeln dar. center tikzpicturescale. draw ellipse . and .; fill blueopacity. ellipse . and .; draw -. -- -.-; draw -.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw .- -- .; fill blue!!cyan -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scopexshiftcm yshift-.cm fill blueopacity. ellipse . and .; fill blueopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill yellow!!redopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill yellow!!redopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm draw yellow ellipse . and .; fill yellowopacity. ellipse . and .; draw yellow-. -- -.-; draw yellow-.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw yellow.- -- .; fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blue!!white -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope tikzpicture hspacecm tikzpicturescale. draw ellipse . and .; fill blueopacity. ellipse . and .; draw -. -- -.-; draw -.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw .- -- .; fill blue!!cyan -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scopexshiftcm yshift-.cm fill blueopacity. ellipse . and .; fill blueopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill green!!yellowopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill yellow!!redopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm draw yellow ellipse . and .; fill yellowopacity. ellipse . and .; draw yellow-. -- -.-; draw yellow-.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw yellow.- -- .; fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blue!!white -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope tikzpicture hspacecm tikzpicturescale. draw ellipse . and .; fill blueopacity. ellipse . and .; draw -. -- -.-; draw -.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw .- -- .; fill blue!!cyan -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scopexshiftcm yshift-.cm fill blueopacity. ellipse . and .; fill blueopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill green!!yellowopacity. -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill green!!yellowopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm draw yellow ellipse . and .; fill yellowopacity. ellipse . and .; draw yellow-. -- -.-; draw yellow-.- arc ::. and .; draw dashed -.- arc ::. and -.; draw yellow.- -- .; fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blue!!white -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopexshiftcm yshift-.cm fill blackopacity. -. -- -.-. arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope scopeyshift-.cm fill yellow -. -- -.- arc ::. and . -- . arc ::. and -.; scope tikzpicture vspace.cm footnotesizeLinks: Negativer Alkoholtest Mitte: Positiver AT .textperthousand Rechts: Positiver AT .textperthousand center
Solution:
center scalebox.chemfigce H-C:-H:--H-C:-H:--H-OH cOxidationce+ scalebox.chemfigce H-C:-H:--H-C:O:--H cOxidationce+ scalebox.chemfigce H-C:-H:--H-C:O:--O:-H center Ethanol ist ein primärer Alkohol. Er wird bei der Oxidation zu Ethanal und durch eine weitere Oxidaiton zu Essigsäure.Dabei werden ceH und ce abgegeben. center Reduktion: ceCrO^^- + HO+ + - Cr^^+ + HO center ceK+-Ionen sind glqq Zuschauergrqq ceCrO^^- befindet sich in der Redoxreihe relativ weit glqq untengrqq es ist somit ein gutes Oxidationsmittel wird in der Reaktion reduziert und kann ce aufnehmen. Das für die Reaktion benötigte ceHO+ wird über die Schwefelsäure zugeführt. center Gesamtreaktion: vspace.cm scriptsizeceCHOH +KCrO +HSO - CHCHO +CrSO +HO +KSO center Wird also mit der Ausatemluft Ethanoldampf durch diese präparierte Mischung geblasen so wird der Alkohol zu Ethanal Acetaldehyd oxidiert und das orangerote Kaliumdichromat zu grünem ChromIII-sulfat reduziert.