Alkoholische Gärung Lehrerarbeitsblatt
Hinweis
Es wird darauf hingewiesen, dass für jedes Experiment entsprechend der eigenen Durchführung vor der erstmaligen Aufnahme der Tätigkeit eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und dokumentiert werden muss. Jede fachkundige Nutzerin/jeder fachkundige Nutzer muss die aufgeführten Inhalte eigenverantwortlich prüfen und an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen.
Weder die Redaktion des Lehrerfortbildungsservers noch die Autorinnen und Autoren der veröffentlichten Experimente übernehmen jegliche Haftung für direkte oder indirekte Schäden, die durch exakten, veränderten oder fehlerhaften Nachbau und/oder Durchführung der Experimente entstehen. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter www.gefahrstoffe-schule-bw.de
Bei der alkoholischen Gärung bildet die Hefe aus Zucker in sauerstofffreier Umgebung Ethanol und Kohlendioxid. Dies wird bei der Herstellung von alkoholischen Getränken und Backwaren genutzt.
Chemikalien
Zucker (Glucose), Backhefe, Ca(OH) 2 -Lösung
Versuchsaufbau
Versuchsdurchführung
Ein Würfel Backhefe wird in etwa 150 ml Wasser verrührt. Ein Reagenzglas wird zur Hälfte mit dieser Lösung gefüllt und mit einer konzentrierten Glucose-Lösung aufgefüllt. Nach dem Durchmischen beider Lösungen wird das Reagenzglas in die Versuchsapparatur eingebaut.
Aufgaben
Der Versuchsverlauf wird über die CO 2 -Entwicklung verfolgt. Dazu wird alle drei Minuten eine Minute lang die Zahl an CO 2 -Bläschen gezählt in eine Grafik aufgenommen, in der die Zahl der CO 2 -Bläschen gegen die Zeit t in min dargestellt wird. Das entstehende CO 2 wird mit einer Ca(OH) 2 -Lösung versetzt. Dabei bildet sich Calciumcarbonat (Kalk) als weißer Niederschlag, der als Nachweis für CO 2 gilt.
Hinweise und Lösungen für den Lehrer
Reaktionsgleichung der alkoholischen Gärung
C 6 H 12 O 6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2
Bei einer Temperatur von 40 °C kann man folgendes Versuchsergebnis erhalten.
Hinweis der Redaktion: Je nach Hefesorte läßt sich der Versuch auch bei Temperaturen um 30 Grad durchführen.
CO
2
-Entwicklung bei der alkoholischen Gärung in Bläschen pro Minute bei J = 40 °C
Kurvendiskussion
Bis t = 11 min nehmen die Zellen die Glucose auf, führen die Gärung durch und geben CO
2
sowie Ethanol an das Wasser ab. Das entstandene CO
2
löst sich in Wasser.
t = 11 - 16 min: CO
2
entweicht gasförmig aus dem Reaktionsgemisch. Die Hefezellen produzieren mehr Enzyme, die Reaktionsgeschwindigkeit v
R
nimmt zu.
Ab t = 16 min ist die abnehmende Glucosekonzentration und die Ursache für die sinkende CO
2
-Bläschenzahl.
CO 2 -Nachweisreaktion
Ca 2 + + 2 OH - + CO2 → CaCO 3 + H 2 O
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