Aufgaben: Bewertungs- und Quellenanalyseaufgaben

Ethanol wird im Körper in der Leber abgebaut: Ethanol → Ethanal → Ethansäure.

1. a) Geben Sie die funktionellen Gruppen der drei Stoffe an.
2. b) Nennen Sie, welcher der drei Stoffe als besonders toxisch gilt.
3. c) Erläutern Sie in einem Satz, warum der Abbau als Oxidationsreihe beschrieben wird.

Konservierungsstoffe wie Sorbinsäure (E 200) und Benzoesäure (E 210) werden Lebensmitteln zugesetzt.

1. a) Nennen Sie die funktionelle Gruppe, die beiden Stoffen gemeinsam ist.
2. b) Geben Sie einen Vorteil und einen möglichen Nachteil der Verwendung von Konservierungsstoffen an.

Ethanol, Propanon und Ethansäureethylester werden als Lösemittel verwendet (z. B. in Nagellackentferner).

1. a) Ordnen Sie jedes Lösemittel einer Stoffklasse zu.
2. b) Nennen Sie jeweils ein Gefahrenpiktogramm, das auf der Flasche zu erwarten ist (z. B. „entzündbar").

Eine Person ($70\,\mathrm{kg}$) trinkt in einem Brauhaus in Köln einen halben Liter Bier ($\varphi = 5{,}0\,\%$ Ethanol; $\rho(\text{Ethanol}) = 0{,}79\,\mathrm{g\cdot mL^{-1}}$).

1. a) Berechnen Sie die aufgenommene Masse Ethanol.
2. b) Berechnen Sie die Blutalkoholkonzentration in Promille nach der Widmark-Formel $c = \dfrac{m}{r\cdot M_K}$ mit $m$ in g, $r = 0{,}68$ und $M_K$ als Körpermasse in kg (Ergebnis in g/kg $=$ ‰) (Resorptionsverlust vernachlässigt).
3. c) Der Abbau beträgt etwa $0{,}15\,\text{‰}$ pro Stunde. Bestimmen Sie die Zeit bis zur vollständigen Elimination.

Ein Hersteller von Fruchtjoghurt in Niedersachsen will entscheiden, ob er künstlich hergestellten Essigsäureisoamylester (Bananenaroma) oder Bananenpüree verwenden soll.

1. a) Nennen Sie je zwei Kriterien (ökologisch, ökonomisch, gesundheitlich), die in die Entscheidung einfließen.
2. b) Formulieren Sie eine begründete Empfehlung unter Abwägung von mindestens zwei Kriterien.

Ein technisches Verfahren zur Esterherstellung arbeitet mit Schwefelsäure als Katalysator bei $100\,^\circ\mathrm{C}$ und hat eine Ausbeute von $67\,\%$. Ein alternatives Verfahren mit Enzymen (Lipasen) arbeitet bei $40\,^\circ\mathrm{C}$ mit $90\,\%$ Ausbeute, der Enzymkatalysator ist jedoch teurer.

1. a) Vergleichen Sie beide Verfahren hinsichtlich Energiebedarf und Abfallmenge.
2. b) Beurteilen Sie, unter welchen Bedingungen sich das teurere Verfahren wirtschaftlich lohnt.

Ein Zeitungsartikel behauptet: „Ein Glas Wein am Abend ist gesund, weil der Körper Ethanol zu harmlosen Stoffen abbaut." Als Ausgangsinformation liegen vor: Ethanol wird zu Ethanal oxidiert, Ethanal ist toxisch und gilt als krebserregend, Ethanal wird zu Essigsäure und dann zu $\mathrm{CO_2}$ und $\mathrm{H_2O}$ weiter oxidiert.

1. a) Beschreiben Sie die Oxidationsreihe mit Oxidationszahlen für das funktionelle C-Atom.
2. b) Beurteilen Sie die Aussage des Artikels kritisch.
3. c) Nennen Sie zwei Kriterien, anhand derer Sie die Glaubwürdigkeit der Quelle prüfen würden.

Der Methanolgehalt in selbstgebrannten Obstbränden kann gesundheitsgefährdend sein. Methanol wird im Körper zu Methanal und Methansäure oxidiert.

1. a) Formulieren Sie die Oxidationsreihe von Methanol mit Strukturformeln.
2. b) Erklären Sie, warum die Gabe von Ethanol als Gegenmittel bei Methanolvergiftung wirken kann (Konkurrenz um dasselbe Enzym).
3. c) Bewerten Sie die Gefahr einer Methanolvergiftung bei industriell destillierten Spirituosen im Vergleich zu Hausbränden.

Für die Reinigung von Metallteilen in einer Werkstatt in Stuttgart wird ein organisches Lösemittel gesucht. Zur Auswahl stehen Hexan ($\vartheta_b = 69\,^\circ\mathrm{C}$, unpolar, leicht entzündbar, Flammpunkt $-22\,^\circ\mathrm{C}$, neurotoxisch), Propanon ($\vartheta_b = 56\,^\circ\mathrm{C}$, mischbar mit Wasser, leicht entzündbar, Flammpunkt $-20\,^\circ\mathrm{C}$) und Ethanol ($\vartheta_b = 78\,^\circ\mathrm{C}$, mischbar mit Wasser, leicht entzündbar, Flammpunkt $12\,^\circ\mathrm{C}$, geringe Toxizität).

1. a) Beurteilen Sie die drei Lösemittel nach Lösevermögen für Öl und Fett (Struktur-Eigenschafts-Beziehung).
2. b) Bewerten Sie Sicherheit und Umweltverträglichkeit und formulieren Sie eine begründete Entscheidung.
3. c) Nennen Sie Maßnahmen, mit denen das Lösemittel zurückgewonnen werden kann (Destillation), und beurteilen Sie deren ökologischen Nutzen.