1. Herstellung der Eichlösungen von Kristallviolett - Kantonsschule ...
1. Herstellung der Eichlösungen von Kristallviolett - Kantonsschule ...
1. Herstellung der Eichlösungen von Kristallviolett - Kantonsschule ...
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Datum: Name: Klasse: ……..<br />
<strong>1.</strong> <strong>Herstellung</strong> <strong>der</strong> <strong>Eichlösungen</strong> <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong><br />
Achtung! <strong>Kristallviolett</strong> ist giftig und darf nicht mit den Augen o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Haut in Berührung<br />
kommen!<br />
<br />
Bestimme die Molekülformel <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong>. ………………………………………<br />
Berechne die molare Masse <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong>:<br />
M = ................................ g/mol.<br />
<br />
<br />
<br />
Die aufliegende Lösung enthält 8<strong>1.</strong>6 mg <strong>Kristallviolett</strong> pro Liter. Daraus sollen 100 mL einer<br />
Stammlösung mit einer Konzentration <strong>von</strong> 10 -5 mol/L (= 10 µmol/L) hergestellt werden.<br />
Dazu misst man mit <strong>der</strong> Vollpipette........ mL dieser <strong>Kristallviolett</strong>-Lösung ab und transferiert sie<br />
in einen 100 mL Messkolben. Mit destilliertem Wasser auf 100 mL auffüllen. Dabei wird<br />
gleichzeitig die Vollpipette ausgespült.<br />
Man setzt den Deckel auf und homogenisiert die so hergestellte Stammlösung durch<br />
mehrmaliges Umdrehen des Messkolbens.<br />
Aus <strong>der</strong> Stammlösung bereitet man nun 4 <strong>Eichlösungen</strong>. Die nachstehende Tabelle gibt an,<br />
wie sich zusammensetzen:<br />
<br />
Nr. Stammlösung Wasser Gesamtvolumen Konzentration Absorption<br />
5 mL 15 mL 20 mL µmol/L<br />
10 mL 10 mL 20 mL µmol/L<br />
15 mL 5 mL 20 mL µmol/L<br />
20 mL 0 mL 20 mL µmol/L<br />
Setze in den letzten Spalten die Konzentrationen und die Absorption <strong>der</strong> vier <strong>Eichlösungen</strong><br />
ein.<br />
Das Vorgehen für die <strong>Herstellung</strong> <strong>der</strong> vier <strong>Eichlösungen</strong> ist wie folgt:<br />
Ein Messzylin<strong>der</strong> 25 mL wird mit Wasser gründlich gespült.<br />
Man gibt so viele mL Wasser zu, wie in <strong>der</strong> obigen Tabelle angegeben sind.<br />
Mit Stammlösung wird auf 25 mL aufgefüllt.<br />
Die Flüssigkeit im Messzylin<strong>der</strong> wird in ein Becherglas 50 mL umgegossen.<br />
Ein Pillenglas wird mit <strong>der</strong> bereiteten Eichlösung gefüllt und beschriftet (!!!).<br />
Die überschüssige Eichlösung wird in den Abguss geschüttet und weggespült.<br />
In die Öffnungen 1 bis 4 des Küvetten Stän<strong>der</strong>s werden 4 saubere Küvetten gestellt. In diese<br />
werden mit Hilfe sauberer Pipetten die <strong>Eichlösungen</strong> bis bis zur Dreiecks-Marke eingefüllt.<br />
Die Absorption <strong>von</strong> je<strong>der</strong> Eichlösung wird mit dem Kolorimeter gemessen und die<br />
Regressionsgerade mit Excel und/o<strong>der</strong> grafisch bestimmt.<br />
<strong>Kantonsschule</strong> Trogen<br />
1<br />
SF Bio/Chemie Praktikum: Reaktionsgeschwindigkeit
Datum: Name: Klasse: ……..<br />
2. Photometrie: Zersetzung <strong>von</strong> Farbstoffen<br />
Prinzip<br />
Eine Lösung <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> reagiert mit Natronlauge unter Bildung eines farblosen Produkts.<br />
Die Absorption <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> wird photometrisch erfasst.<br />
Die Absorption ist proportional zur Konzentration.<br />
Vorbereitung <strong>von</strong> Kolorimeter, LabQuest (GoLink) und Notebook<br />
Das Kolorimeter wird an LabQuest (GoLink) angeschlossen. LabQuest (GoLink) wird mit einem<br />
USB Kabel mit dem Notebook verbunden.<br />
Der Netzadapter des Notebooks wird an eine 220 V Steckdose angeschlossen.<br />
LabQuest (GoLink) und Notebook werden nacheinan<strong>der</strong> eingeschalten.<br />
Das Programm LoggerLite resp. LoggerPro wird gestartet.<br />
Studiere das Absorptionsspektrum <strong>der</strong> Farbstoffe auf Seite 3 und entscheide, mit welcher <strong>der</strong> im<br />
Kolorimeter zur Verfügung stehenden Lichtquellen die Probe durchstrahlt werden soll:<br />
Grün (565 nm)<br />
Rot (635 nm)<br />
Blau (470 nm)<br />
Durchführung <strong>der</strong> Experimente<br />
Experimente mit <strong>Kristallviolett</strong>:<br />
1 Küvette wird in einen Küvetten-Stän<strong>der</strong> gestellt, 1 Reagenzglas in einen Reagenzglas-Stän<strong>der</strong>.<br />
5 mL <strong>der</strong> <strong>Kristallviolett</strong>-Stammlösung werden in das Reagenzglas gegeben.<br />
Anschliessend werden mit einer 2 mL Plastik-Spritze <strong>1.</strong>5 mL 1 M Natronlauge (= Natriumhydroxid)<br />
zugegeben.<br />
Ein Teil <strong>der</strong> Lösung wird sofort in die Küvette gegossen (bis ca. 5 mm unter den oberen Rand <strong>der</strong><br />
Küvette).<br />
Diese wird sofort ins Kolorimeter gestellt und gleichzeitig am Notebook die Aufzeichnung <strong>der</strong><br />
Messwerte gestartet.<br />
Nach dem Stoppen <strong>der</strong> Aufzeichnung wird die Kurve ausgewertet.<br />
Führe das gleiche Experiment mit 0.5 M Natronlauge durch.<br />
Auswertung<br />
Die beiden Kurven des Farbstoffs werden in Excel in <strong>der</strong> gleichen Grafik dargestellt.<br />
<strong>1.</strong> Die Messwerte in <strong>der</strong> Tabelle in LoggerLite resp. LoggerPro werden markiert, kopiert und in<br />
Excel eingefügt.<br />
2. Mit Hilfe <strong>der</strong> Eichgeraden werden die Konzentrationen <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> in einer neuen<br />
Spalte aus den Absorptionswerten berechnet.<br />
3. In einer weiteren Spalte wird die mittlere Reaktionsgeschwindigkeit zwischen zwei<br />
Messpunkten berechnet.<br />
4. Die erste Grafik trägt die Konzentration <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> gegen die Zeit auf.<br />
Excel: Diagrammtyp Punkt (XY), Punkte verbinden.<br />
Bestimme die Funktionsgleichungen für die Trendlinie:<br />
Einfachklick auf Kurve / Menu Diagramm / Trendlinie hinzufügen ... / Typ wählen;<br />
Optionen: Formel im Diagramm darstellen.<br />
5. In einer weiteren Grafik wird nun die Reaktionsgeschwindigkeit gegen die Konzentration<br />
<strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> aufgetragen.<br />
6. Interpretiere die grafischen Darstellungen (Erklärung des Kurvenverlaufs).<br />
7. Bestimme die Halbwertszeit <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> mit 1M und 0.5M NaOH.<br />
8. Stelle die Geschwindigkeitsgleichung auf und bestimme die Geschwindigkeitskonstante.<br />
<strong>Kantonsschule</strong> Trogen<br />
2<br />
SF Bio/Chemie Praktikum: Reaktionsgeschwindigkeit
Datum: Name: Klasse: ……..<br />
Absorptionsspektrum <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong><br />
KV ⊕ + OH ⊖ → KV–OH<br />
violett<br />
farblos<br />
Markierte Molekülteile enthalten ein konjugiertes (abwechselnde Doppel- und Einfachbindungen)<br />
π-Elektronen-System. Je grösser dieses ebene π-System ist, desto länger welliger ist das Licht,<br />
das <strong>von</strong> ihm absorbiert wird. Durch den nucleophilen (positive Ladung liebenden) Angriff <strong>der</strong> OH ⊖ -<br />
Ionen auf das Carbeniumkation <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> wird das grosse chromophore (farbtragende) π –<br />
System <strong>von</strong> <strong>Kristallviolett</strong> in drei kleine π-Systeme gespaltet (Geometrie?), welche nur uv-<br />
Strahlung, aber kein sichtbares Licht absorbieren können.<br />
<strong>Kantonsschule</strong> Trogen<br />
3<br />
SF Bio/Chemie Praktikum: Reaktionsgeschwindigkeit