Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume

E-Mail-Gruppe 146
zurück        vor

886
F: Könnten Sie mir bitte folgende Frage beantworten:
Gegeben ist Alkohol: CH3-CH2-OH und z.B. Glucose: C6H12O6
Wiso ist Alkohol wesentlich energiereicher als die Kohlenhydrate?


A: Der Brennwert hängt vor allem von dem Oxidationszustand der Moleküle ab.
Es gibt verschiedene Erklärungs-Ebenen:
1. Im Zucker trägt jedes C-Atom schon ein O, ist also halboxidiert. Im Ethanol trifft das nur auf ein C zu.
2. Oder setzen Sie für jede Verbindung einfach die Zahl der C- und/oder der H-Atome ins Verhältnis zu der der O-Atome. Je größer das Verhältnis ist, desto höher wird der Brennwert sein.
3. Vergleichen Sie die Oxidationszahlen beider Verbindungen. (Multiplizieren Sie zum Vergleich die des Ethanols mit 3.)
Glucose: OZ (Null).
Ethanol: OZ 3 · (-IV).

Hinzu kommt noch der unterschiedliche Aggregatzustand (und so weiter).


887
F: Lieber Herr Prof. Blume,
wir haben letztens im Freundeskreis gerätselt, wie bzw. wodurch es zur Entstehung von Duftstoffen in Pflanzen kommt.
Kann man das auf einige wenige chemische Reaktionen zurückführen oder ist dieses Thema zu komplex?
Herzlichen Dank vorab und lieben Gruß aus Wien.


A: Eine tolle Frage! Leben ist dadurch ausgezeichnet, dass es eine Form von hochkomplexen chemischen Reaktionen in Organismen ist. Da wird in einer Pflanzen- oder Tierart durch Mutationen an allem, was die chemische Synthese hergibt, herumgebastelt und im alltäglichen Umgang der Organismen, Individuen, Arten, Gattungen usw. getestet. So entstehen durch Zufall über Generationen hinweg auch Synthesewege für irgendwelche Substanzen, die wir Menschen genauso zufällig als Duftstoffe empfinden. Mit vielen von uns angenehm empfundenen Stoffen grenzen Tiere und Pflanzen ihren Bereich gegen Sex-Konkurrenten oder Fressfeinde ab. Das muss nicht für die Pflanzen gelten.

Ich weiß nicht, ob die Pflanzen überhaupt "bewusst riechen" können. Aber sie haben offenbar Rezeptoren für diese Substanzen, die ihnen signalisieren, dass neben ihnen ein Konkurrent aufgetaucht ist. Wie sie diese Signale verarbeiten, kann ich nicht sagen. Aber: Viele Stoffe wirken als lockende Aphrodisiaka, andere als Abwehrstoffe. Im Reich der Lebewesen findet ein ständiger Kampf statt, den wir als Menschen als chemischen Krieg ablehnen würden.

Wenn Sie fragen, ob das Ganze auf wenige chemische Reaktionen zurückzuführen ist: Ein klares Ja. Es handelt sich bei den aus welchen Gründen auch immer hergestellten Duftstoffen grob gesagt um drei wichtige Stoffklassen: Erstens um schwefelhaltige Substanzen (produziert von Spargel, Stinktier, Lilien, Zwiebeln, Knoblauch), zweitens um die Terpene (Koniferen, Citrusfrüchte) und drittens um Ester und Ether (Rosen, Erdbeeren). Bei den von uns oder den betreffenden Organismen wahrgenommenen Geruchsunterschieden kommt es auf feinste Veränderungen in der Molekülgeometrie an.

Übrigens gilt das Ganze auch für die optisch wahrzunehmende Farbe von Vogelfedern und von Fischschuppen (und so weiter)...

Lesen Sie dazu das Buch "J. B. Harborne: Ökologische Biochemie" im Spektrum-Verlag (1995).


888
F: Sehr lesenswert fand ich ihren Tip des Monats zum Thema Speisesalz. Besonders die Versuche haben es mir angetan, welche ich sodann auch alle ausprobiert habe.
Aber nun zu meiner Frage:
Speisesalz wird ja bekannlich auch des öfteren fluoriert. Als qualitativen Nachweis habe ich es mit Fe(SCN)3 (blutrot) probiert, welches bei anwesendheit von Fluoridionen zum farblosen [FeF6]3- Komplex reagiert. Dieser Versuch hat geklappt, aber ich frage mich ob man den Fluoridionen Gehalt mit diesem Versuch nicht auch quantitativ bestimmen kann ??? (Genaue Menge Speisesalz in Wasser als Probelösung, Fe(SCN)3 Lösung mit bekannter Konz. als Probelösung und titrieren).
Ich frage sie deshalb da ich zum einen weder Zeit noch Chemikalien vergeuden will und zum anderen schon lange auf der Suche nach einer Methode zur quantitativen Fluorid Bestimmung bin aber leider noch keine gefunden habe.
PS: Ich bin im Chemie LK und mache in meiner Freizeit Zuhause Versuche.


A: Es ist prinzipiell richtig, dass die Fluorid-Ionen die Bildung von Thiocyanato-Komplexen von Eisen(III) verhindern oder rückgängig machen. Das lässt sich auch als qualitativer Fluorid-Nachweis nutzen. Nur liegt das Fluorid in Salz oder Zahnpasten häufig gar nicht als freies Fluorid-Ion vor, sondern gebunden als Fluorophosphat. Hinzu kommt, dass die Bildung von Thiocyanato-Komplexen auch spektroskopisch nicht quantitativ auszuwerten ist - wegen vieler unterschiedlicher Komplexgleichgewichte. Darüber berichten wir in unseren Seiten zur Komplexchemie). Insgesamt ist von dieser Methode zur Fluoridbestimmung abzuraten.


F: Wie wird denn aber dann der Fluor Gehalt in den Labors der Speisesalz Hersteller ermittelt. Gibt es denn wirklich keine Möglichkeit den Gehalt mithilfe einer Titration oder sonstigen Methoden (ohne teure Geräte) zu bestimmen ?


A: Negativ. Die quantitative Fluoridbestimmung gehört zu den schwierigsten Analysen der Chemie überhaupt. Hier gebe ich Ihnen ein paar Beispiele für Bestimmungsverfahren:

1 Fotometrisch nach Wasserdampf/Säure-Destillation mit Lanthan-Alizarinkomplexen
2 Potentiometrische Bestimmung mit fluoridsensitiver Elektrode
3 Analyse mit Hilfe der Atomabsorption

Für Firmen, die ein Produkt routinemäßig untersuchen, gibt es speziell von denen selbst ausgearbeitete Analyseverfahren, die auf alle störenden Faktoren angepasst sind und die manchmal auch den Charakter von Betriebsgeheimnissen haben.
Dabei kommen Sie auch nicht ohne teure Apparaturen aus. Und wenn es einfachere, in der Literatur beschriebene Experimente geben sollte: Ohne die hundertfache Erprobung und entsprechende Routine schafft das trotzdem kein Außenstehender. (Das ist ja das Problem vieler Facharbeiten!)


889
F: Hallo
ich habe da ein kleines problem.
ich würde gerne eineige sachen an meinem Auto vergolden und verchromen
meine frage dazu
kann man zum vergolden auch andere chemiekalien nehmen als das so hochgiftige Natriumzyanid?????
oder zum verchromen etwas anderes als chromsäure??
wenn ja wie geht das (galvanisieren ist bekannt) und mit welchen Wundermitteln??
und wo kann ich solche mittelchen bekommen??


A: Da gibt es nichts außer den bekannten, von Ihnen genannten Substanzen. Den Goldcyanid-Komplex nimmt man zum Beispiel, weil es das einzige Goldsalz ist, das lange genug in Lösung bleibt. Wie das professionelle Verchromen abläuft, beschreiben wir in unseren Elektrochemie-Webseiten. Da sagen wir auch ausdrücklich: Das alles ist nichts für Laien.
Hinzu kommt, dass Sie kaum an die Chemikalien herankommen. Sie müssen außerdem nachweisen, wie Sie die Abfälle entsorgen.


890
F: Unseren Gartenteich (ca. 560m³) halten wir auf Niveau durch eisenhaltiges Brunnenwasser. Durch Oxidation wird dem Teichwasser doch Sauerstoff entzogen. Andererseits wurde mir geraten, Stahldrehspäne ins Wasser zwecks Sauerstoffanreicherung zu tun.
Mit einer Aquariumpumpe gebe ich dem Teichwasser etwas Luft hinzu. Außerdem durchläuft das Brunnenwasser einen Vorteich mit Moorbeeten, um dann erwärmt in den großen Teich zu gelangen.
Kann ich sicher sein, dass, wenn im Winter der Teich zufriert und dann Brunnenwasser eingeleitet wird, die Graskarpfen und Flußkrebse genügend Sauerstoff bekommen ?


A: Ich habe früher als Kind an unseren kleinen Bächen und Flüssen gespielt und Flusskrebse gefangen. Das waren frische, klare und vor allem fließende Bäche - ohne Eisenreste.
Leider bin ich kein Biologe und deshalb auch kein Ökologiespezialist. Aber eines kann ich feststellen: Zur Sauerstoffanreicherung Eisenspäne zu eisenhaltigem Wasser zu geben, ist blanker Unsinn. Sie verbrauchen durch deren Korrosion gerade im Gegenteil zusätzlichen Sauerstoff.
Mein Tipp: Pumpen Sie direkt in den Teich soviel Luft hinein, wie es nur geht. Eine Aquariumspumpe leistet bei 560 m3 da wohl zu wenig und ist zu sparsam geplant. Auch Ihr Vorteich mit den Moorbeeten zur Erwärmung ist sicherlich nicht die beste Idee. Je wärmer das Wasser ist, desto weniger Sauerstoff ist darin enthalten. Außerdem verbraucht das Moorbeet viel zu viel Sauerstoff!
Mein Tipp: Lassen Sie einmal einen Teichfachmann an Ihr System heran.

Zurück zur Startseite


Diese Seite ist Teil eines großen Webseitenangebots mit weiteren Texten und Experimentiervorschriften auf Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie.
Letzte Überarbeitung: 17. Februar 2008, Dagmar Wiechoczek