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Experimentelle Übungen zur organischen <strong>Che</strong>mie für Studierende der <strong>Che</strong>mie v.d.V.<br />

Musterprotokolle<br />

Im Rahmen der experimentellen Übungen müssen Vorprotokolle und Versuchsprotokolle angefertigt<br />

werden. Bei der Erstellung dieser <strong>Pro</strong>tokolle sind folgende Regeln zu beachten:<br />

Die <strong>Pro</strong>tokolle müssen nachvollziehbar in blauer oder schwarzer Farbe geschrieben sein. Die Verwendung<br />

von anderen Farben ist den Assistenten vorbehalten.<br />

Vorprotokolle müssen mit einer Textverarbeitung anhand einer vorgegebenen Dokumentvorlage erstellt<br />

werden, lediglich Strukturformeln müssen per Handzeichnung eingefügt werden.<br />

Das eigentliche Versuchsprotokoll ist handschriftlich zu verfassen. Unleserliche oder unübersichtliche<br />

<strong>Pro</strong>tokolle werden nicht akzeptiert und führen dazu, dass der zugehörige Versuch wiederholt werden muss.<br />

Eine übersichtliche <strong>Pro</strong>tokollführung gelingt nur bei überlegter Platzeinteilung und sauberer Schriftführung.<br />

Die Versuchsprotokolle werden in einem Laborjournal geführt, welches permanent - also auch nach<br />

Laborschluss - auf dem Arbeitsplatz verbleibt. Am Ende jedes Versuchstages wird das Versuchsprotokoll<br />

dem A.v.D. zum Abzeichnen vorgelegt. Daneben werden die Laborjournale von den Gruppenassistenten<br />

regelmäßig geprüft und abgezeichnet.<br />

Die Interpretation der verfügbaren Spektren eines dargestellten <strong>Pro</strong>duktes (meist IR- und<br />

1H-NMR-Spektrum) erfolgt im sog. Spektrenprotokoll. Es wird dem Gruppenassistenten, zusammen mit der<br />

zugehörigen Verbindung, zum Abschluss eines Versuches übergeben.<br />

Das Vorprotokoll<br />

Mit dem Vorprotokoll wird die hinreichende theoretische Vorbereitung auf den Versuch belegt. Dies ist auch<br />

für die Einschätzung von eventuell bei einem Versuch auftretenden Gefahren von großer Bedeutung. Da es<br />

u.a. die Informationen über Erste-Hilfe-Maßnahmen, Maßnahmen bei kleinen Störfällen und<br />

Entsorgungsvorschläge enthält, muss es jederzeit verfügbar sein. Es muss daher bis zum Abschluss<br />

eines Versuches griffbereit am Arbeitsplatz liegen. Das Vorprotokoll enthält folgende Angaben :<br />

a) Bezeichnung des Präparates (systematischer Name oder gebräuchlicher Trivialname)<br />

b) Hinweise auf die Herkunft der Versuchsvorschrift<br />

c) Reaktionsgleichung mit den Molgewichten der umgesetzten Stoffe<br />

d) Eingesetzte Substanzmengen bzw. Lösungsmittelmengen in g bzw. ml, sowie mol (Ansatzgröße)<br />

Gewichts- und Molangaben erfolgen übereinstimmend auf 1 % genau.<br />

falsch: 1 g (0.003 mol, 78.42 %)<br />

richtig: 1.00 g (3.12 mmol, 78 %)<br />

e) Reaktionsmechanismus<br />

Das Vorprotokoll dient gleichzeitig als Betriebsanweisung nach § 20 der GefStoffV. Daher muss es folgende<br />

Angaben enthalten:<br />

f) Es belegt die Kenntnis der Gefährdungen, die von den bei einem Versuch verwendeten Gefahrstoffen<br />

ausgehen können. Hierzu sind zu jedem bei dem Versuch auftretenden Gefahrstoff folgende Angaben<br />

zu machen:<br />

1. Kennbuchstaben der Gefahrensymbole<br />

2. Kennziffern aller R-Sätze („Gefahrenhinweise”) und explizierte Formulierung der Gefahrtexte<br />

3. Kennziffern aller S-Sätze („Sicherheitsratschläge”)<br />

g) Außerdem enthält das Vorprotokoll Ausführungen zu geeigneten Schutzmaßnahmen, Erste-Hilfe-Maßnahmen<br />

und zum Verhalten bei eventuell eintretenden kleineren Störfällen.<br />

h) Schließlich sind im Vorprotokoll Vorschläge für die sachgerechte Entsorgung aller Abfallstoffe zu<br />

machen. Die hierzu benötigten Informationen können z.B. <strong>Che</strong>mikalien-Katalogen entnommen werden.<br />

Musterprotokolle: 1/6


Experimentelle Übungen zur organischen <strong>Che</strong>mie für Studierende der <strong>Che</strong>mie v.d.V.<br />

Musterprotokolle<br />

Das Versuchsprotokoll<br />

Das Versuchsprotokoll wird unmittelbar bei der Durchführung des Versuches erstellt. Es muss vollständige<br />

Angaben zur konkreten Durchführung des Experimentes enthalten, um Fehlerquellen aufspüren zu können<br />

und Verbesserungen zu ermöglichen.<br />

Versuchsprotokolle werden in einem Laborjournal geführt. In ihnen wird der tatsächliche Verlauf des<br />

Experimentes mit den durchgeführten Operationen und den eigenen Beobachtungen festgehalten; dies gilt<br />

vor allem für Abweichungen von der Versuchsvorschrift, also auch für Störfälle und Fehlgriffe. Die<br />

<strong>Pro</strong>tokollführung soll stichpunktartig und nachvollziehbar sein.<br />

Eintragungen in das Laborjournal sind nur am Laborplatz durchzuführen und mit einem Datum zu versehen.<br />

Zusätzlich zu den Angaben a)- bis d) des testierten Vorprotokolls sind grundsätzlich folgende weiteren<br />

Angaben erforderlich:<br />

i) Beschreibung der Versuchsdurchführung (stichpunktartig und nachvollziehbar).<br />

j) Ausbeute des <strong>Pro</strong>duktes bzw. aller Zwischenstufen in gramm, mol und prozentual sowie -falls bekannt-<br />

Vergleich mit den Angaben der Originalvorschrift; die Ausbeute des Rohproduktes muss ebenfalls<br />

festgehalten werden. Die wichtigen Trenn- und Reinigungsoperationen müssen sorgfältig protokolliert<br />

werden. Eine Stoffbilanz ist unerlässlich; deshalb muss sowohl die Einwaage des Rohproduktes, als<br />

auch die Auswaage der Fraktionen (bei Destillationen auch des Rückstandes) aufgezeichnet werden<br />

k) Reinheitskriterien wie Schmelz- oder Siedepunkt (bp oder mp (ggf. mit Druckangabe in mbar)) oder<br />

Brechungsindex (n20°/D) sowie -falls möglich- Vergleiche mit Literaturdaten.<br />

l) Angaben zur ordnungsgemäßen Entsorgung umweltschädlicher <strong>Che</strong>mikalien und Rückstände.<br />

Das Spektrenprotokoll<br />

Das Spektrenprotokoll enthält die Interpretation der spektroskopischen Daten des Hauptproduktes (i.A. IRund<br />

1H-NMR-Daten). Es wird dem Gruppenassistenten zusammen mit dem <strong>Pro</strong>dukt und den interpretierten<br />

Spektren übergeben.<br />

Beschriftung von Vorratsgefäßen<br />

Die ordnungsgemäße Beschriftung von Vorratsgefäßen muss sich an folgendem Muster orientieren!<br />

Fumarsäuredimethylester<br />

(Manuela Mustermann, Pl. 82, Grp. Hoffmann)<br />

Xn (Gesundheitsschädlich) "Gefahrstoffaufkleber"<br />

R: 20/21/22-26-36/37/38; S: 26-36<br />

Musterprotokolle: 2/6


Vorprotokoll (gleichzeitig Betriebsanweisung nach § 20 der GefStoffV)<br />

Name: Anna Bolika Platz: 1 Assistent/in: Rainer Schleifer<br />

Präparat/Nr.: Fumarsäuredimethylester / Nr. 12<br />

Literatur: S. Hünig, G. Märkl, J. Sauer; Integriertes Organisches Praktikum 1. Auflage, V 4.3.2.5b, S. 262-264.<br />

Reaktionsgleichung (handschriftlich, mit Strukturformeln):<br />

{In der Reaktionsgleichung wird jeder Verbindung eine eindeutige Verbindungsnummer zugeordnet. Für<br />

das angestrebte Reaktionsprodukt wird hierbei die Präparatenummer gewählt.}<br />

Beteiligte Stoffe: {Die Ansatzgröße ist hier die Menge, die Sie einsetzen wollen.}<br />

Substanz*<br />

Fumarsäure<br />

Methanolabs.<br />

Schwefelsäurekonz.<br />

Fumarsäuredimethylester<br />

Gefahrenpotential:<br />

Substanz*<br />

Fumarsäure<br />

Methanolabs.<br />

Schwefelsäurekonz.<br />

Fumarsäuredimethylester<br />

S-Formel<br />

C4H4O4<br />

CH4O<br />

H2SO4<br />

C6H8O4<br />

mp [°C]<br />

287<br />

-98<br />

~-15<br />

102<br />

bp [°C]<br />

290<br />

64.5<br />

~310<br />

193<br />

MW<br />

g/mol<br />

116.1<br />

32.0<br />

98.1<br />

144.1<br />

G-Symb.<br />

Xi<br />

F, T<br />

C<br />

Xn<br />

Ansatzgröße<br />

mol<br />

0.125<br />

1.25<br />

~0.<strong>04</strong>7<br />

R35; S26-30-45<br />

g<br />

14.5<br />

40.0<br />

2.5 ml<br />

R & S-Nummern<br />

R36, S26<br />

R11-23/24/25-39/23/24/25<br />

S7-16-36/37-45<br />

R21-36/37/38-43; S36/37/39<br />

* Substanzen, die eindeutig erwiesen oder begründet oder verdächtigt als cancerogen eingestuft sind, müssen durch Unterstreichung<br />

gekennzeichnet werden.<br />

Wortlaut aller oben aufgeführten R-Sätze (jeweils nur ein Satz pro Zeile, numerisch aufsteigend sortiert):<br />

R11: Leichtentzündlich<br />

R21: Gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut.<br />

R35: Verursacht schwere Verletzungen<br />

R36: Reizt die Augen.<br />

R43: Sensibilisierung durch Hautkontakt möglich.<br />

R23/24/25: Giftig beim Einatmen, Verschlucken und bei Berührung mit der Haut.<br />

R36/37/38: Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut.<br />

R39/23/24/25: Sehr giftig: Ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen, Berührung mit der Haut<br />

und durch Verschlucken.<br />

Musterprotokolle: 3/6


Vorprotokoll (gleichzeitig Betriebsanweisung nach § 20 der GefStoffV)<br />

Name: Anna Bolika Platz: 1 Assistent/in: Rainer Schleifer<br />

Präparat/Nr.: Fumarsäuredimethylester / Nr. 12<br />

Literatur: S. Hünig, G. Märkl, J. Sauer; Integriertes Organisches Praktikum 1. Auflage, V 4.3.2.5b, S. 262-264.<br />

Besondere Schutzmaßnahmen:<br />

Beim Abmessen der Schwefelsäure Handschuhe tragen.<br />

Erste-Hilfe-Maßnahmen:<br />

Substanz*<br />

Fumarsäure<br />

Methanolabs.<br />

Schwefelsäurekonz.<br />

Fumarsäuredimethylester<br />

Maßnahmen bei kleinen Störfällen:<br />

Substanz*<br />

Fumarsäure<br />

Methanolabs.<br />

Schwefelsäurekonz.<br />

Fumarsäuredimethylester<br />

Entsorgungungsvorschläge:<br />

Substanz*<br />

Fumarsäure<br />

Methanolabs.<br />

Schwefelsäurekonz.<br />

Fumarsäuredimethylester<br />

W<br />

W, K<br />

W, K<br />

W, K<br />

C,T,W<br />

W<br />

C,T,W<br />

Haut<br />

Störfallverhalten<br />

C,T,W<br />

Abfallkanne<br />

A B<br />

X<br />

Cl<br />

X<br />

X<br />

“Erste Hilfe” bei Kontakt mit<br />

Auge<br />

W, V, A<br />

W, V, A<br />

W, V, A<br />

W, V, A<br />

nach Lösen in Aceton<br />

nach Lösen in Aceton<br />

L, B<br />

verdünnen, neutralisieren, kanalisieren<br />

L<br />

Sonderentsorgung<br />

Ausführungen zum Mechanismus und zu den Zusatzfragen bei HMS-Präparaten:<br />

Säurekatalysierte Veresterung {Handschriftlich!}<br />

HO<br />

O<br />

O<br />

OH<br />

H<br />

HO<br />

O<br />

H<br />

O<br />

OH<br />

H 3COH<br />

HO<br />

O<br />

H<br />

HO<br />

O CH3 OH<br />

~ H<br />

H<br />

H<br />

O<br />

O CH3 OH<br />

- H2O O CH3<br />

OH - H<br />

HO<br />

HO<br />

Die Veresterung der zweiten Carbonylgruppe erfolgt nach dem gleichen Mechanismus.<br />

O<br />

O<br />

Inhalation<br />

HO<br />

O<br />

O<br />

OCH3<br />

Musterprotokolle: 4/6


Vorprotokoll (gleichzeitig Betriebsanweisung nach § 20 der GefStoffV)<br />

Name: Anna Bolika Platz: 1 Assistent/in: Rainer Schleifer<br />

Präparat/Nr.: Fumarsäuredimethylester / Nr. 12<br />

Literatur: S. Hünig, G. Märkl, J. Sauer; Integriertes Organisches Praktikum 1. Auflage, V 4.3.2.5b, S. 262-264.<br />

Bei tertiären und sekundären Alkoholen besteht in Anwesenheit der Schwefelsäure die Gefahr der Wasserelimination<br />

als Konkurrenzreaktion. Durch den Überschuss des Eduktes Methanol muss auch mehr <strong>Pro</strong>dukt<br />

gebildet werden, damit die Gleichgewichtskonstante der Reaktion erreicht wird.<br />

Die Schwefelsäure wirkt als Katalysator. Sie muss daher nicht stöchiometrisch eingesetzt werden (2.5 ml ≈<br />

0.<strong>04</strong>7 mol).<br />

Ein Trockenrohr ist notwendig, da Feuchtigkeit (Wasser) die Gleichgewichtslage ungünstig beeinflusst.<br />

Da Fumarsäuredimethylester wasserunlöslich ist, können bei der Isolierung durch ein Eingießen in Wasser<br />

auch die in Methanol löslichen <strong>Pro</strong>duktreste ausgefällt werden. Hierdurch wird die Ausbeute gesteigert.<br />

Unterschrift Assistent/in:<br />

Musterprotokolle: 5/6


Experimentelle Übungen zur organischen <strong>Che</strong>mie für Studierende der <strong>Che</strong>mie v.d.V.<br />

Musterprotokolle<br />

Präparat/Nr.: Fumarsäuredimethylester / Nr. 12<br />

Lit.: Hünig, G. Märkl, J. Sauer; Integriertes Organisches Praktikum; Verlag <strong>Che</strong>mie, Weinheim, 1. Auflage<br />

1979, Versuch 4.3.2..5, S. 262-264.<br />

HO<br />

O<br />

O<br />

OH<br />

Versuchsprotokoll<br />

1 2<br />

+ 2 H3COH H2SO4<br />

+<br />

H 3CO<br />

O<br />

O<br />

OCH3<br />

+ 2 H2O<br />

3 P12<br />

4<br />

[116.1] [32.0] [144.1] [18.0]<br />

22.10.<strong>04</strong>:<br />

Apparatur: 100 ml Einhalskolben, Rückflusskühler, Heizbad<br />

Einwaage: 14.0 g (0.121 mol) Fumarsäure 1 {D.h. die Mengen die Sie tatsächlich einsetzen}.<br />

40.0 g (1.25 mol) wasserfreier Methanol 2<br />

2 ml Schwefelsäure(konz.) 3<br />

10:15 Uhr: Erhitzen zum Rückfluss.<br />

Die Fumarsäure geht in Lösung.<br />

15:20 Uhr: Nach 5 h Reflux abkühlen auf 20 °C.<br />

Ein Feststoff fällt aus.<br />

Absaugen des Feststoffes; Trocknen im Trockenschrank bei 75 °C.<br />

Das Filtrat wird in 250 ml Eiswasser gegossen, der ausfallende Feststoff abgesaugt und mit<br />

der zuvor isolierten Kristallfraktion vereinigt.<br />

Trocknen im Trockenschrank bei 75 °C.<br />

17:00 Uhr Auswiegen des Rohproduktes, Schmelzpunktbestimmung<br />

Rohausbeute: 13.2 g (92 mmol, 76%) schwach gelb gefärbte Kristalle; 76%, mp 98 °C<br />

{Testat durch AvD}<br />

26.10.<strong>04</strong>:<br />

Umkristallisation aus 55 ml Methanol, Trocknen im Exsikkator über Blaugel.<br />

{Testat durch AvD}<br />

27.10.<strong>04</strong>:<br />

Ausbeute: 10.9 g (76 mmol, 63%) farblose Kristalle (Lit. 93%), mp 102 °C (Lit. 102 °C)<br />

{Testat durch AvD}<br />

Entsorgungsprotokoll:<br />

Das Filtrat des letzten Isolierungsschrittes wird kanalisiert.<br />

Die Rückstände der Umkristallisation werden in die Abfallkanne B gegeben.<br />

Der dargestellte Fumarsäuredimethylester wird meinem Gruppenassistenten übergeben.<br />

Spektrenprotokoll:<br />

Präparat/Nr.: Fumarsäuredimethylester / Nr. 12<br />

IR-Spektrum (KBr)<br />

[cm-1 ] = 3075-3020 (ν C-H, Olefin), 2965 & 2855 (ν C-H, CH3), 1740 (ν C=O), 980 (δ C-H, trans-Alken)<br />

1H-NMR60-Spektrum (CDCl3/TMS)<br />

δ [ppm] = 6.83 (s, 2H, =C-H), 3.30 (s, 6H, -O-CH3)<br />

Musterprotokolle: 6/6


Abkürzungslegende der gebräuchlichsten Maßnahmen:<br />

Erste-Hilfe-Maßnahmen:<br />

Bei Hautkontakt:<br />

K<br />

W<br />

F<br />

V<br />

A<br />

Bei Augenkontakt:<br />

W<br />

V<br />

A<br />

Bei Inhalation:<br />

L<br />

B<br />

A<br />

Kontaminierte Kleidung schnellst möglich entfernen!<br />

mit Wasser spülen bzw. nachwaschen oder Duschen!<br />

mit einer gesondert aufgeführten Flüssigkeit spülen oder waschen!<br />

Verband als Infektionsschutz erforderlich!<br />

Arzt aufsuchen!<br />

mit Wasser spülen!<br />

Augenverband erforderlich!<br />

Augenarzt aufsuchen!<br />

Frischluft zuführen!<br />

Atmung kontrollieren, wenn möglich und nötig künstliche Beatmung durchführen!<br />

Arzt aufsuchen!<br />

Maßnahmen bei kleinen Störfällen:<br />

Cb<br />

W<br />

S<br />

C<br />

P<br />

Umgehend mit <strong>Che</strong>mikalienbinder aufnehmen!<br />

Ein Brand sollte mit Wasser gelöscht werden!<br />

Ein Brand sollte mit Sand gelöscht werden!<br />

Ein Brand sollte mit CO2-Löscher gelöscht werden!<br />

Ein Brand sollte mit Pulverlöscher gelöscht werden!

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