Stoffe, Schulbuch

5 Wenige Elemente bauen alle für das Leben notwendigen Verbindungen auf Weingeist – Alkohole – Essig – Car- bonsäuren – saure Lösungen – In- dikator – pH-Wert – Ester – Polyes- ter – Amine – basische Lösungen Wichtige Begriffe, die wir in diesem Kapitel kennen lernen werden! 56 5.1 Weingeist – der Alkohol der alkoholischen Getränke Alkoholische Getränke und ihre berauschende Wirkung sind der Menschheit schon sehr lange bekannt. So hatte jeder römische Legionär Anspruch auf einen Liter Wein täglich. Das Verfahren zur Herstellung solcher Getränke ist die alkoholische Gärung (Versuch 57.1). Dabei wandelt die Hefe – ein Mikroorganismus – Zucker in Alkohol und Kohlenstoffdioxid um. C 6 H 12 O 6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 Die Gärung ist ein exothermer Prozess, von der freiwerdenden Energie lebt die Hefe. Da die Reaktion keinen Luftsauerstoff benötigt, kann die Gärung auch unter Luftabschluss ablaufen. Ein Verschließen von zuckerhältigen Säften genügt daher nicht zur Konservierung. Sie müssen vorher sterilisiert werden, um eventu- ell vorhandene Hefekeime abzutöten. Hefe findet sich in winzig- sten Mengen praktisch überall. Wein und Bier lassen sich aus zuckerhältigen Ausgangsstoffen her- stellen. In Versuch 57.1 und der Reaktionsgleichung verwenden wir Traubenzucker, wie er in den Weintrauben vorhanden ist, es sind aber auch alle anderen Zuckerarten vergärbar. Bei 16 % Alkoholge- halt stirbt die Hefe ab. Wenn man höherprozentige alkoholische Getränke herstellen will, muss man den Alkohol durch Destillation anreichern (Versuch 57.2). Den Vorgang nennt man Brennen. Die so gewonnene Alkohollösung heißt Branntwein . Wir wissen, dass zwischen organischen und anorganischen Verbindungen kein prinzipieller Unterschied besteht, trotz- dem sind die in der Natur vorkommenden organischen Verbindungen von Lebe- wesen erzeugt. Es ist überraschend, mit wie wenigen Elementen das Leben das Auslangen findet. Außer Kohlenstoff und Wasserstoff sind es Sauerstoff , Stickstoff , Schwefel und Phosphor . Alle anderen Elemente findet man in organischen Verbindungen nur selten, viele Metalle gar nicht. Vor allem organische Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen spielen für das Leben und daher auch für unsere Ernährung die Hauptrolle. Wir wollen wichtige Vertreter dieser Verbindungsklas- sen in diesem Kapitel genauer betrachten. Trotz der Beschränkung auf wenige Ele- mente ist die Zahl der organischen Verbin- dungen riesengroß. Man kennt heute etwa eine Million anorganische Verbindungen, aber mehr als 15 Millionen organische Ver- bindungen . Ursache ist die vielfältige Bindungsmöglichkeit des Kohlenstoffs. Wir haben schon bei den Kohlenwasserstoffen die vielfältigen Isomeriemöglichkeiten gesehen. Wenn wir nun die weiteren genannten Elemente dazunehmen, so gibt es eine fast unendliche Anzahl an Verbindungen, die denkbar sind. Dies ist auch für das Leben in seiner Vielfalt notwendig. Abb. 56.2: Die Hefe katalysiert die Reaktion von Traubenzucker zu Kohlenstoffdioxid und Weingeist (Ethanol). Abb. 56.1: Eine vereinfachte Alkoholformel C H OH 2 5 H C H H C H H O H Betritt nie alleine einen Weinkeller! Am Boden hat sich während der Gärphase viel CO 2 gebildet! Dadurch sind schon viele Unfälle passiert und Menschen erstickt! Bedenke: 1 Liter Traubenmost ent- hält ca. 100 g Traubenzucker. 100 g Traubenzucker bilden bei der Gärung fast 25 Liter CO 2 . ! Trauben- zucker CO 2 Alkohol C 2 H 5 OH C 6 H 12 O 6 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv