Esters

Opdracht beschrijving onderverdeeld in deelvragen.

Waaruit bestaat ons voedsel, en wat zijn de functies van de bestandsdelen?

Wat zijn esters?
Welke functie heeft een ester in ons voedsel?

Waaruit bestaat een vet en een olie?
Wat is het verschil tussen een vet en een olie?
Wat is hydrolyse?

Wat zijn de bouwstenen van een eiwit?
Wat is een dipeptide binding, en hoe ontstaat die?

Hoe geef je een ester een naam?

Verslag van het experiment.
Hoe maak je een ester?

Uit welke bestanddelen bestaat onze voeding, en wat is de functie ervan?

De hoofdbestanddelen in uit ons voedsel zijn vetten, koolhydraten en eiwitten. Daarnaast hebben we nog een kleine hoeveelheid mineralen, vitaminen nodig en een ruime hoeveelheid voedingsvezels.

We kunnen de functies van de bestanddelen indelen in drie groepen.

· De brandstoffen, vooral koolhydraten, vetten en een klein aantal eiwitten.
· De bouwstoffen, voornamelijk eiwitten en mineralen.
· De beschermstoffen, de vetten en de vitaminen.

De voedingsvezels zorgen er voor dat ons maagdarm kanaal goed blijft werken.

Wat zijn esters en welke functie hebben ze?

Een ester ontstaat als je een alkanol laat reageren met een zuur. Hierbij ontstaat water en een nieuw product. Dit product is de ester. Esters kun je in verschillende geuren en kleuren maken. Daarom worden ze vaak gebruikt als smaak of kleurstof.

Waaruit bestaat een vet en een olie, en wat is het verschil?

Een vet is een bijzonder soort ester. Een vet ontstaat als we glycerol laten reageren met een vetzuur. Er ontstaat dan een vet of een olie en water. Het enige verschil tussen een olie en een vet, is dat een olie bij kamertemperatuur vloeibaar is en een vet vast. Dit verschil zit hem in de structuurformule. Een olie heeft een aantal dubbele bindingen waardoor er minder waterstof atomen aan de koolstofketen zitten. Als je een olie laat reageren met waterstof dan krijg je een additiereactie. Hierbij springen de dubbele bindingen open en koppelen de waterstof atomen er aan vast.

Wat is hydrolyse?

De vorming van een ester wordt verestering genoemd, deze vorming verloopt niet helemaal en daarom stelt er een evenwicht in. Hydrolyse is eigenlijk de teruggaande reactie, dus het tegenovergestelde van verestering.

Bij verestering vormen een alkanol en een zuur een ester en water. Bij het produceren van een ester wordt het water verwijderd en hou je dus alleen de ester over. Bij hydrolyse voeg je water toe en daardoor valt de ester weer uit elkaar. Zo ben je dus weer terug bij het begin. Bij Hydrolyse wordt een stof dus ontleed door het water.

Waaruit bestaat een eiwit?

Eiwitten ontstaan uit aminozuurmoleculen. Deze zuren bevatten twee speciale groepen, namelijk de H2N groep en de COOH groep. Als je een groot aantal van deze moleculen aan elkaar koppelt krijg je een eiwit. Hieronder is een systematische weergave van de binding.

Dit wordt,

Het rode lijnde gebied geeft de dipeptide binding aan, bij een dipeptide komt altijd de OCNH groep voor.

Hoe geef je een ester een naam?

In gedachten splitsen we de structuurformule in twee delen, een zuurrest en een alkylgroep. De naam van het zuur eindigt op oaat in plaats van op zuur. De alkylgroep wordt dan genoemd naar het aantal c atomen.

Voorbeeld

Een ester van ethaanzuur en ethanol

Het zuur wordt ethanoaat en het ethanol, bevat 2 C atomen, en wordt dus een ethyl-zijgroep. De hele naam wordt dus ethylethanoaat.

Bij ingewikkelde esters mag je de ester ook noemen naar de beginstoffen. Voor de bovengenoemde ester zouden we dan krijgen; de ester van ethaanzuur en ethanol.

Het experiment,

Het doel van de proef,

Het doel van de proef was om in tweetallen een ester te gaan maken. Samen met Timo, moest ik eerst de opdracht doorlezen. Hiervoor kregen we een speciale klapper. Nadat we dit hadden gedaan moesten we een ester gaan uitzoeken.

Ik en Timo hadden gekozen voor een sinaasappel ester. Hiervoor moesten we octylethanoaat maken. Octylethanoaat bestaat uit azijnzuur en octanol.

Reactievergelijking:

Azijnzuur + Octanol -> octylethanoaat + Water
C2H4O2 + C8H180 -> C10H20O2 + H2O

Van beide stoffen moesten we 10 mmol afmeten. Hiervoor moesten we eerst de dichtheid opzoeken.

C2H4O2 = 1,05 gram/milliliter C8H18O = 0,83 gram/milliliter

Nu moesten we gaan uitrekenen hoeveel gram we van de stoffen nodig zouden hebben. Hiervoor moet je de molairemassa van de stoffen berekenen. Dit doe je door de massa’s van de atomen bij elkaar op te tellen.

Voorbeeld: Octanol = C8H18O

Koolstof (C) 12,01 12,01 x 8 96,08
Waterstof (H) 1,008 1,008 x 18 18,064
Zuurstof (O) 16,00 16,00 x 1 16,00
Molaire massa 130,224

Dus 1 mol C8H18O weegt 130,224 gram. Wij moeten 10 milimol hebben dus 10 duizendste, en dat is 1/100. 130,224/100 = 1,30224 gram. Nu gebruik je de dichtheid van de stof om het gewicht om te rekenen naar aantal milliliter.

Massa (gram) 0,83 1,30224
Inhoud (milliliter) 1,00 1,568

Van het azijnzuur hebben we ook zo het aantal milliliters berekend en daar kwamen we uit op 0,57 milliliter.

Samen met Timo ben ik toen de andere benodigdheden gaan halen. We hebben eerst het korthalskolfje gevuld met een kooksteentje, de katalysator en beide vloeistoffen. Daarna hebben we de opstelling gebouwd. Hieronder is staat een foto van de opstelling.

(foto)
Deze foto heb ik gekregen van een ander groepje.

De waarnemingen

Na een minuut of 5 begon het mengsel eindelijk te koken, maar dit ging vrij langzaam en er verdampte nog niets van het mengsel. Na tien minuten was het eindelijk zover. Het mengsel verdampte redelijk goed, en er liepen een paar druppels in het T-stukje. Na 20 minuten zijn we toen gestopt met het verdampen van de stof, omdat we toen al een redelijk laagje hadden. Toen konden we een klein bekerglaasje onder het t-stukje houden en de kurk eruit trekken. We hadden uiteindelijk maar een klein laagje ester. Onze ester zou als het goed was naar sinaasappel ruiken. De geur van onze ester viel een beetje tegen, maar toch kon je wel iets sinaasappel-achtigs ruiken.