Was wird unter dem Begriff die alkoholische Gärung verstanden?
Die alkoholische Gärung beschreibt den biochemischen Stoffwechselweg, auf dem Kohlenhydrate, insbesondere Glucose, unter anaeroben Bedingungen in Ethanol und Kohlenstoffdioxid umgewandelt werden. Ethanol ist als polares Lösungsmittel durch eine kurze Kohlenstoffkette und eine einflussreiche Hydroxylgruppe gekennzeichnet.
Der chemische Prozess der alkoholischen Gärung
In dem ersten Schritt wird etwa 1/3 gewöhnliches Leitungswasser in den Erlenmeyerkolben gefüllt (Das Wasser sollte lauwarm sein). Daraufhin wird der Zucker in das Wasser gegeben und dazu kleine Stückchen der Hefe zerbröselt und mitgemischt. Die Mischung sollte mehrmals gründlich verrührt werden. Das mit Kalkwasser benetzte Gärröhrchen und der Stopfen werden auf den Kolben gesetzt. Nach kurzer Zeit wird der Gärprozess schnell deutlich und kann gut beobachtet werden.
Die ockerfarbene Lösung wirft Blasen und im Gärröhrchen ist ein weißer Niederschlag zu erkennen. Durch die alkoholische Gärung haben sich Alkohol und Kohlendioxid gebildet (nach dem oben beschriebenen Prozess). Zusammen mit dem Kalkwasser bilden sich sichtbares Kalziumkarbonat nach folgender Gleichung: Kalkwasser (Ca(OH)2) + Kohlenstoffdioxid (CO2)-> Kalziumkarbonat (CaCO3)+Wasser (H2O).
Versuch: Die alkoholische Gärung
Chemikalien: Hefe, Zucker, Wasser, Kalkwasser Materialien: Erlenmeyerkolben, Gährröhrchen, Stopfen, Rundkolben, Liebigkühler, Gasbrenner, Becherglas, Siedesteine, Pipette, Steigrohr
Durchführung:
- Eine Tüte Hefe in den mit 420ml lauwarmen Wasser gefüllten Erlenmeyerkolben geben
- Etwa 125g Zucker hinzugeben und schütteln
- Das Gährröhrchen mit Kalkwasser füllen
- Stopfen und Gährröhrchen auf dem Erlenmeyerkolben befestigen
- Ungefähr 12h warten und beobachten und dann weitere 36h warten
- Testung, ob Alkohol entstanden ist -> dazu eine Probe aus dem Erlenmeyerkolben nehmen
- Für die Überprüfung der Brennbarkeit wird mit einer Pipette etwas Flüssigkeit aus dem Erlenmeyerkolben auf den Tisch getropft
- Flamme an die Flüssigkeit halten und zur Kontrolle, ob die Flüssigkeit brennt, ein Stück Papier dranhalten
- Die Lösung wird mit dem Steigrohr verbunden und auf einer Heizplatte erhitzt. Währenddessen wird die Lösung mit einer Wärmebildkamera beobachtet
- Kurz wird eine Flamme an das Ende des Steigrohrs gehalten
- Die Flüssigkeit aus dem Erlenmeyerkolben wird in den Rundkolben umgefüllt
- Es werden Siedesteine in den Rundkolben gegeben
- Das eine Ende des Liebigkühlers wird am Rundkolben befestigt und das andere Ende wird über dem Becherglas befestigt
- Mit dem Gasbrenner den Rundkolben erhitzen
- Nun wird die Flüssigkeit erneut auf den Tisch geschüttet und eine Flamme und direkt danach ein Stück Papier werden dran gehalten
Beobachtung
Zuerst entstand eine milchige rosa Lösung. Im 5. Punkt stieg Kohlenstoffdioxid auf und die rosa Lösung schäumte auf. 48h stoppte die alkoholische Gärung. Es befanden sich nun 15% Alkohol in der Lösung. Bei dem Flammtest stellte sich raus, dass die Lösung nicht entflammbar ist. Bei 9. sieht man, dass das Gemisch bis auf 88 Grad erhitzt wurde und dass Wasser im Steigrohr oxidierte während Ethanol gasförmig weiter aufstieg. Als dann eine Flamme an das Ende des Steigrohrs gehalten wurde, war sofort eine Flamme am Rohr sichtbar. Bei dem 14. Punkt tropfte eine klare Flüssigkeit in das Becherglas. Im letzten Punkt sieht man, dass sich die Flüssigkeit ein bisschen auf dem Tisch ausbreitet und sie das Stück Papier entflammt. Die Flamme auf der Lösung hat bis zu 220 Grad.
Nachweis der entstandenen Produkte
Kalkwasser kann nachgewiesen werden, indem man es in einen Erlenmeyerkolben gibt und man Kohlenstoffdioxid (CO2) einleitet. Färbt sich die Flüssigkeit milchig weiß, ist es Kalkwasser. Alkohol kann man nachweisen, indem man es in ein Gefäß gibt und und eine Flamme dranhält. Entzündet sich die Flüssigkeit blau, so ist es Alkohol. Siedesteine, Thermometer, Destillieraufsatz, Kühlwasserablauf, Liebig-Kühler, Schliff-verbindungen, Heizung, Destillierkolben, Kühlrohr, Kühlwasser, Mantel, Vorlage-Destillat.
Wissenswertes zum Ethanol
Die Chemie beschreibt Ethanol als farblose, leicht entflammbare Flüssigkeit mit stechendem Geruch. Ethanol ist ein normaler Alkohol mit der Summenformel C2H6O. Es leitet sich vom Alkan Et
Quelle: Wikipedia
(Quelle:Wikipedia)
