(1)Abitur 2010 Leistungskurs Chemie StDin

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Abitur 2010 Leistungskurs Chemie StDin. Ulrike Messerer a.D

A 2 Bestimmung des Blutalkoholgehalts 1.1

H₃C H₂

C OH + NAD⁺ ^H3C C

O H

+ NADH/H⁺ Ethanal

1.2

Photometer:

aus: http://www.elhardt.de/matthias/chemie/photometer/Photometer_Prinzip.gif

Licht der Lichtquelle wird durch die Blende 1 gebündelt und trifft auf ein Prisma. Hier wird das Licht in seine verschiedenen Wellenlängen aufgeteilt. Das Licht einer bestimmten Wellenlänge, monochromatisches Licht, wird durch die Küvette mit der Probe geleitet und der Lichtstrahl teilweise absorbiert. Die Intensität des Lichtstrahls ist nun geringer, wird an der Blende 3 von Streuungen „gereinigt“ und am Detektor gemessen. Nach dem Lambert- Beerschen Gesetz kann die Extinktion der Probe berechnet werden.

1.3

Bei der Wellenlänge 260 nm ist die Absorption sehr hoch aber die Differenz zwischen NADH und NAD⁺ gering. Bei 340 nm ist die Absorption von NADH deutlich, während die von NAD⁺ praktisch bei Null liegt. Hier ist die Aussage der Messung eindeutig.

NAD⁺ ist farblos. Der sichtbare Bereich der elektromagnetischen Strahlung liegt zwischen den Wellenlängen 400 nm und 800 nm.

Lambert-Beersches Gesetz:

E = E_ * c * d c: Konzentration

E_ Extinktionskoeffizient d: Schichtdicke

c = E

d * E_

c = 1,13

1,0 * 6,3 mmol * cm l * cm c = 0,18 mmol/l

Die Konzentration der NADH-Lösung beträgt 0,018 mmol/l.

(2)

2.1

Reaktionsgleichungen:

CH3─CH2─OH + 5 H2O  CH3─COOH + 4 e^- + 4 H3O⁺ / * 3 Cr2O72+ + 6 e^- + 14 H3O ⁺  2 Cr³⁺ + 21 H2 O / * 2 3 CH3─CH2─OH + 2 Cr2O72+ + 16 H3O⁺  3 CH3─COOH + 4 Cr³⁺ + 27 H2O

2 I^-  I2 + 2 e^-

Cr2O72+ + 6 e^- + 14 H3O ⁺  2 Cr³⁺ + 21 H2O Cr2O72+ + 6 I^- + 14 H3O⁺  2 Cr³⁺ + 21 H2O + 3 I2

2.2

Stoffmenge des gebildeten elementaren Iods:

n(I₂)

n(S₂O₃^2-) = 1 2

n(I₂) = 1/2 n(S₂O₃^2-) = 1/2 (c * V) = 1/2 * (1,0 mol/l * 1,9 * 10^-3 l)

n(I₂) = 0,95 * 10^-3 mol

Überschüssiges Dichromat durch Iod reduziert:

n(I₂)

n(Cr₂O₇^2-) = 1 3

n_Ü(Cr₂O₇^2-) = 1/3 * 9,5 * 10^-4 mol = 3,17 * 10^-4mol

Ursprüngliche Dichromatmenge:

n₀(Cr₂O₇^2-) = 4 * 10^-2 * 10 * 10^-3mol = 4 * 10^-4 mol

n_Ü - n₀ = 4 * 10^-4 mol - 3,17 * 10^-4 mol = 8,3 * 10^-5mol Stoffmenge des Ethanols:

= 3

2 n (E)

n(Cr₂O₇^2-)

n(E) = 3/2 * n(Cr₂O₇^2-) = 3/2 * 8,3 * 10^-5 mol = 1,245 * 10^-4 mol Masse des Ethanols:

m(E) = M * n

m(E) = 46 g/mol * 1,245 *10^-4 mol = 5,727 *10^-3 g w(E) = m(E) / m(Blut) = 5,727 *10^-3 g / 3g = 1,9 °/°°

Der Blutalkoholgehalt der Person beläuft sich auf 1,9 Promille.

2.3

(3)

Stärke gibt mit Iod eine intensive Blaufärbung, die bei der Reduktion zum I^--Ion

verschwindet, so kann der Umschlagpunkt leicht erkannt werden. Das Iod wirkt als Indikator.