Aufgaben
Gib die Reaktionsbedingungen und Reaktionsgleichungen für die industrielle Herstellung von Methanol und Ethanol an.

Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Alkohole

Methanol (CH3OHCH_3OH)

Methanol wird aus Kohlenstoffmonoxid (COCO) und Wasserstoff (H2H_2) hergestellt.
Die Herstellung kann auf drei verschiedene Arten stattfinden:
  1. Kommpressor: Die Gase werden stark verdichtet
  2. Wärmeaustauscher: Die Gase werden stark erhitzt
  3. Reaktor: Die Gase reagieren mithilfe von Katalysatoren (bspw. Zinkoxid)CO + 2 H2   CH3OHCO\ +\ 2\ H_{2\ }\ \longrightarrow\ CH_3OH

Ethanol (C2H5OHC_2H_5OH)

Ethanol entsteht bei der Vergärung zuckerhaltiger (Glucose C6H12O6C_6H_{12}O_6) Materialien (Weintrauben, Äpfel). Dabei entsteht außerdem Kohlenstoffdioxid (CO2CO_2) und Wasser (H2OH_2O).
Bei der Gärung entsteht jedoch kein reines Ethanol, sondern ein Gemisch aus Wasser, Ethanol und verschiedenen Geschmacks- und Geruchsstoffen (Wein, Apfelwein).
Um reines Ethanol zu erhalten ist eine Destillation nötig. Dafür wird das Wasser-Ethanol-Gemisch langsam erhitzt. Da Ethanol bei niedrigeren Temperaturen siedet als Wasser kann das reine Ethanol abgetrennt werden.
C6H12O6 2 C2H5OH+2 CO2+2 H2OC_6H_{12}O_6\longrightarrow\ 2\ C_2H_5OH+2\ CO_2+2\ H_2O
Der Agrar- oder Bioethanol ist das Endprodukt der alkoholischen Gärung. Beschreibe und Erläutere diesen Vorgang.

Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Alkohol

Bei der alkoholischen Gärung werden unter anaeroben Bedingungen (Sauerstoffmangel) hauptsächlich Einfachzucker wie Glucose (C6H12O6C_6H_{12}O_6) und Fructose (C6H12O6C_6H_{12}O_6) von Enzymen aus Hefepilze zu Ethanol (C2H5OHC_2H_5OH), Wasser (H2OH_2O) und Kohlenstoffdioxid (CO2CO_2) verdaut.

Reaktionsgleichung:
C6H12O6  2 C2H5OH + 2 H2O + 2 CO2C_6H_{12}O_6\ \longrightarrow\ 2\ C_2H_5OH\ +\ 2\ H_2O\ +\ 2\ CO_2
Ethanol kann für viele verschiedene Sachen verwendet werden.
Kreuze an welche Verwendungen es für Ethanol gibt.
Welche der folgenden Verwendungszwecke können dem Methanol und welche dem Ethanol zugeordnet werden? Kreuze nur die an, die zum Ethanol gehören.
Genussmittel
Bioethanol (PKW-Kraftstoffe)
Thermometer: Ersatz für früher verwendetes, giftiges Quecksilber
Medizin und und Pharmazie: Extraktionsmittel, Tinktur und Desinfektionsmittel
Brennspiritus
Lösemittel für Lacke
Spezielle Brennstoffzellen (Raumfahrt)
Herstellung von Methanal, (Diethyl)ether, Essigsäure und Aminen
Biodiesel
Berechne die molare Masse von Methanol.

Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Molare Masse

Tipp: Beachte die molaren Massen der einzelnen Atome im Methanol.
Notiere dir zuerst die Molaren Massen von Kohlenstoff (CC), Wasserstoff (HH) und Sauerstoff (OO).
Überlege dir dann wieviele Atome von jedem Element in Methanol vorkommen.
Zuletzt kannst du dann die Molare Masse von Methanol ausrechnen.
M(CH3OH)=  1M(C)+4M(H)+1M(O)=(112+41+116)gmol=22gmol\displaystyle M(CH_3OH)=\;1\cdot M(C)+4\cdot M(H)+1\cdot M(O)=(1\cdot12+4\cdot1+1\cdot16)\frac g{mol}=22\frac g{mol}
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