Stoffe, Schulbuch

Acetylen und die Alkine 49 4.5 Acetylen und die Alkine Man stellt einen Gasent- wickler auf, gibt in den Kolben Calciumcarbid und in den Tropftrichter Wasser. Durch vorsich- tiges Auftropfen von Wasser erzeugt man Acetylen. Dieses zündet man am Quarzglasrohr nach Durchführung der Knallgasprobe an. Es brennt mit rußender, hell leuchtender Flamme. Versuch 49.1 (Lehrer/in) Herstellung und Verbrennung von Acetylen Wasser Calcium- carbid Wasser Calcium- carbid Man leitet Acetylen aus dem Gasentwickler durch eine Waschflasche, die eine Lösung von Brom enthält. Entfärbung tritt ein. Versuch 49.2 (Lehrer/in) Entfärbung von Brom durch Acetylen Acetylen (Ethin) ist uns schon als Gas zum Betrieb von Schweiß- und Schneidbrennern bekannt. Seine Formel ist C 2 H 2 . Es muss daher eine Dreifachbindung im Molekül haben. Ace- tylen ist der wichtigste Vertreter der Alkine , der Kohlenwasserstoffe mit Dreifachbindungen. Alkine benennt man wie Alkene, nur verwendet man als Kennzeichen der Dreifachbindung die Endung –in im Namen. Der systematische Name für Acetylen ist daher Ethin. Auch Alkine sind ungesättigte Verbindungen (Versuch 49.2). Bei der Addition an Alkine entstehen Alkene, an die noch einmal addiert werden kann. Daher sind Alkine sehr wertvolle Ausgangssubstanzen zur Herstellung vieler Verbindungen. Allerdings ist ihre Herstellung schwierig und mit großem Energieaufwand verbunden. Aus diesem Grund spielen sie in der Technik mit Ausnahme von Acetylen nur eine geringe Rolle. Acetylen ist ein sehr energiereiches Molekül. Es verbrennt an Luft wegen seines hohen Koh- lenstoffgehalts mit rußender Flamme, ähnlich wie die Aromaten. Die Flamme ist sehr heiß (Schweißen bei bis zu 3200 °C) und leuchtet hell (Versuch 49.1). Ethin wurde daher früher auch zu Beleuchtungszwecken verwendet. Sein hoher Energiegehalt macht es aber gefähr- lich. Unter Druck gesetzt, zerfällt es explosiv in die Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff. H C C H Abb. 49 .1: Kalottenmodell und Struk- turformel von Acetylen (Ethin) Reaktionsgleichungen für die Herstellung von Acetylen für Schweißzwecke: a) Gewinnung von Calciumcarbid CaO + 3C → CaC 2 + CO b) Zersetzung des Calciumcarbids mit Wasser zu Acetylen CaC 2 + 2 H 2 O → C 2 H 2 + Ca(OH) 2 Das Nebenprodukt Calciumhydroxid – Ca(OH) 2 – kann in der Baustoffindustrie weiterverwendet werden. Gasflaschen mit Acetylen enthalten immer eine Füllung mit dem Lösungsmittel Aceton, das in einem porösen Feststoff aufgesaugt ist. Aceton löst Ethin sehr gut. Acetylenflaschen sind aber bei Hitzeein- wirkung sehr gefährlich und neigen zu explosiver Zersetzung. Zur Füllung der Gasflaschen für Schweißzwecke wird Acetylen aus Calciumcarbid hergestellt (Ver- such 49.1), einem schwarzen, harten Feststoff. Diesen gewinnt man durch Zusammenschmelzen von gebranntem Kalk und Koks (= Kohlenstoff) im elektrischen Lichtbogen bei über 2000 °C, also unter sehr hohem Energieaufwand. Dieses Calciumcarbid ist leicht zu transportieren und diente früher zum Füllen der Carbidlampen , die vor allem in Bergwerken eingesetzt wurden. Zubereitung von Bromwasser: Man löst 1 g Kaliumbromat und 10 g Kaliumbromid in 500 mL Deionat. Bei Bedarf werden einige mL der Lösung etwas mit Deionat verdünnt und dann mit 20 %iger H 2 SO 4 angesäuert, bis die Lösung deutlich gelbbraun gefärbt ist. Benzen und die aromatischen Kohlenwasserstoffe Nur zu Prüfzwecken – Eige tum des Verlags öbv