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Tutorial MenueChemie für MedizinerLerneinheit 5 von 19

Chemie für Mediziner: Heterogene Gleichgewichte

Verteilungsgleichgewichte

Abb.1

Betrachten wir hier nochmals ein Zweiphasensystem, bestehend aus Wasser und Diethylether. Ein polarer organischer Farbstoff löst sich in beiden Flüssigkeiten, aufgrund seiner Polarität aber bevorzugt in dem polaren Lösungsmittel, also in Wasser. Der Farbstoff ist hydrophil. In unserem Gefäß befindet sich somit unten eine intensiv gefärbte wässrige Lösung, auf der die leichtere, nicht mit Wasser mischbare, etherische Phase schwimmt. Diese ist nur wenig gefärbt.

Angenommen, wir hätten eine etherische Lösung dieses Farbstoffs, und wollen den Farbstoff aus dem Ether entfernen. Dies lässt sich durch Ausschütteln mit Wasser bewerkstelligen. ( [ A ] 1 bezeichnet in den Grafiken die Konzentration des Farbstoffes in der organischen Phase, [ A ] 2 die Konzentration in der wässrigen Phase. [ A ] 0 ist die Ausgangskonzentration, also [ A ] 1 + [ A ] 2 .) Die organische Lösung wird in einen Schütteltrichter gegeben und Wasser zugesetzt. Vor dem Schütteln befindet sich der Farbstoff vollständig in der Etherphase, das Wasser ist farblos. Beim ersten Ausschütteln geht ein großer Teil des Farbstoffs in die wässrige Phase über, da der Farbstoff ja hierin besser löslich ist. Wir erhalten eine dunkelrote wässrige Lösung, die etherische Phase ist nun deutlich heller. Durch Öffnen des Abflusshahnes am Schütteltrichter kann die wässrige Phase abgelassen werden. Gibt man frisches Wasser hinzu und wiederholt den Ausschüttelprozess, wird erneut ein Großteil des verbliebenen Farbstoffs im Wasser gelöst, die Färbung der organischen Phase wird heller. Nach mehreren Ausschüttelvorgängen mit jeweils frischer Wasserzugabe ist der Farbstoff praktisch vollständig aus der organischen Phase entfernt.

Abb.2
Abb.3
Abb.4
Abb.5

Animation zum Ausschütteln

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