Egenskaper hos fyra alkoholer

v. 5

Uppgift 

Undersöka fyra olika alkoholer och deras egenskaper.

Syfte 

Lära sig mer om alkoholer genom att undersöka deras olika egenskaper.

Material 

Degel med degellock, doppelektrod, tändstickor, bomullsgarn som veke, provrör, vatten, metanol, etanol, glykol, glycerol

Utförande 

1. Placera degellocket upp och ner på degeln för att få en eldfast ”skål”.
2. Häll lite av den första alkoholen på degellocket.
3. Undersök färg, ledningsförmåga med doppelektroden och hur alkoholen luktar.
4. Prova att tända alkoholen med en tändsticka. Brinner den och vilken färg har lågan i så fall?
5. Om den inte brinner kan du lägga i en veke och se om den då brinner.
6. Låt alkoholen på degellocket brinna upp.
7. Tag 3 cm vatten i ett provrör och häll i lite av alkoholen. Löses alkoholen upp snabbt eller långsamt? Behöver du skaka provröret för att alkoholen ska lösas upp?

Hypotes 

-

Riskanalys

Denna laboration var inte särskilt farlig att utföra för den tränade, även om den innehöll en del eld. En sak att tänka på är att alkoholer brinner med en låga som är mycket svår att se, så även om man tror att alkoholen inte brinner och böjer sig fram för att kolla (vilket det var en grupp hos oss som gjorde, inga namn nämnda ;), kan man bränna och skada sig. Om man skulle råka bränna sig ska man skölja med vatten (helst svalt) i 5 - 30 minuter, beroende på brännskadan.

   En annan, kanske uppenbar för vissa, sak att tänka på är att inte hålla i snöret som man ska använda som veke. Även det var det en person i klassen som gjorde, så det är kanske ändå inte så självklart.

Resultat 

Slutsats

Vilka egenskaper är gemensamma för alla fyra alkoholer?

Ingen av alkoholerna har någon ledningsförmåga. Alla är färglösa. Alla är brännbara, eller har brännbara ångor. Alla går att lösa med vatten, om än svårt.

För vilken egenskap/vilka egenskaper är det störst skillnad mellan alkoholerna?

Enligt våra resultat var lösligheten i vatten den mest varierande egenskapen hos alkoholerna.

Studera strukturformlerna. Vilken alkoholmolekyl är minst och vilken är störst?

Följande molekyler är i storleksordning, minst till störst: metanol, etanol, etandiol (glykol), propantriol (glycerol).

Vilken brann lättast – den med minst eller den med störst molekyl?

Vi fann att molekylerna med mindre molekyler brann lättare, och inte krävde veke. De större molekylerna behövde veke för att kunna bilda brännbara ångor.

Vilken av alkoholerna löstes lättast i vatten – den med minst eller den med störst molekyl?

De alkoholer med mindre molekyler löstes lättare i vatten än de med större molekyler.

Formulera din slutsats om hur brännbarhet och vattenlöslighet är beroende av alkoholmolekylens storlek!

Vår slutsats utifrån dessa resultat är att ju större ämnens molekyler är, desto svårare är det för dessa att ”reagera med omvärlden”. Vad jag menar med det är t ex att ämnena brinner eller att de blandas med vatten eller luft (hur starkt man kan lukta ämnet).

Vattenlöslighet

Ju större molekylerna är, desto mer trögflytande är alkoholerna, och desto mer svårlöst är den i vatten, då de större molekylerna inte kan blanda sig med vattnet lika lätt som små, precis som det är med hur kolvätena blandas med luft. Hur trögflytande vätskan är, eller viskositeten, tror jag också påverkar hur lättlöst den är med vatten. 

Brännbarhet

Anledningen till att brännbarheten är lägre hos alkoholer med större molekyler är simpel. Ju större en molekyl är, desto högre är flampunkten, alltså temperaturen då ämnet avger brännbara ångor. För som vi vet brinner inte själva vätskan, utan dess ångor. Till alkoholerna med mindre molekyler krävs ingen veke, eftersom det redan har bildats ångor som kan brinna, eller åtminstone bildas det ångor när man tillför lågan av en tändare. För alkoholerna som inte kan brinna utan veke hjälper den antända och brinnande varma veken till att bilda ångor av alkoholen som kan antändas.

Lukt (+ lite felkällor)

Med lukten var det mycket enkelt att konstatera att den hade att göra med molekylstorleken. Jag ser en klar anledning till varför. Den är att alkoholerna med större molekyler svårare för att bilda ångor i rumstemperatur, vilket i det fallet är en självklar anledning till att de luktar mindre. Så varför står det i resultaten att metanol luktar mindre än etanol?

   Det kan finnas flera felkällor där. Om man inte luktar på alkoholerna i någon speciell ordning, och råkar ha luktat etanol precis innan, kanske man inte känner så stor skillnad på lukt, och menar därför att metanol inte luktar så starkt. Eller så luktade man olika intensivt på de olika alkoholerna, viftade till sig lukten med handen olika starkt etc. Påverkas resultaten om man haft en förkylning några dagar innan? Och om det nu visar sig att metanol faktiskt luktar mindre än etanol, då kan man spekulera om varför. Ligger etanol i en slags sweet spot där molekylerna är små nog för att bilda en lukt och blanda sig med luften, och stora nog för oss att känna lukten? (Och jag som trodde att slutsatsen skulle förklara saker och ting, den här består ju mest av frågor ;)

Felkällor

I den här laborationen finns många men mindre viktiga felkällor. Resultat kan nämligen variera mellan grupper och individer, då man kan uppfatta hur luktstark en alkohol är olika, man kan uppfatta färger av lågan av den brinnande alkoholen olika, och man kan tycka olika när det gäller hur vattenlöslig en alkohol är. Men som sagt, dessa felkällor är ganska oviktiga, då man förhoppningsvis ändå kommer att uppfatta en skillnad mellan de olika alkoholerna (en tyngdpunkt), alltså är man ändå oberoende av andra gruppers resultat, vilket gör felkällan mindre viktig.

   Resultat av alkoholers färger kan variera, då vissa distributörer väljer att tillsätta färgämnen för att kunna urskilja de olika. I vårt fall hade vi en blå glykol, och de andra alkoholerna färglösa. Detta kan leda till att resultat varierar i kolumnen Färg. Men det finns en anledning till att denna felkälla inte spelar någon större roll; Att man ändå inte analyserar färgerna djupare än att konstatera att de är färglösa. Det är alltså bara att lära sig att det bara är färgämnen som skapar färgen och att alkoholerna egentliga är färglösa.

   För fler felkällor se underrubriken Lukt.