Chemische Experimente mit Reaktionsgleichung

Chemical experiments with reaction equation

Legen Sie zunächst einen neuen Laborjournaleintrag an, z.B. über den Menüpunkt "Laborjournal > Experiment anlegen". Begin by creating a new lab notebook entry, e.g. via "Lab journal > Create new experiment" from the menu.

Wählen Sie dann eine Vorlage aus, die eine Reaktionsgleichung enthält, z.B. "Chemical reaction" oder "Chemical reaction + workflow". Then choose a template containing a reaction equation, like "Chemical reaction" or "Chemical reaction + workflow".

Um eine Reaktionsgleichung einzugeben, können Sie

To enter a reaction equation, you can

eine andere Reaktionsgleichung kopieren und einfügen (ggf. Änderungen vornehmen), copy and paste a reaction equation from another lab notebook entry (maybe subsequently applying changes),
eine komplette Reaktionsgleichung zeichnen, indem Sie den Bereich anklicken und Sciformation VectorMol (oder das von Ihnen gewählte Java-Applet/Plugin) benutzen oder draw a completely new one by clicking on the area, using Sciformation VectorMol (or the Java-Applet/Plugin you have selected), or

Zeichnen der Reaktionsgleichung Drawing the reaction equation

Wird in der Inventardatenbank kein passender Eintrag gefunden, so werden nur Summenformel und daraus resultierende Molmasse in die jeweiligen Feld eingetragen.

If the inventory does not contain any matching entry, only the sum formula and the resulting molecular mass will be entered in the respective field.

Um eine Reaktionsgleichung einzugeben, können Sie

To enter a reaction equation, you can

die Reaktionsgleichung komponentenweise aufbauen. build the equation component by component.

Zum Hinzufügen einer Komponente zur Reaktionsgleichung klicken Sie "Edukt hinzufügen +", "Reagenz hinzufügen +" bzw. "Produkt hinzufügen +". To add a component to a reaction equation, click "Add reactant +", "Add reagent +" or "Add product +", respectively.

Zum Löschen einer Komponente betätigen Sie die entsprechende Schaltfläche rechts in der jeweiligen Zeile. Möchten Sie einen Eintrag verschieben, so ziehen Sie einfach rechts den Doppelpfeil an die gewünschte Position. To delete a component, click the row's delete button on the right side. Dragging the double arrow lets you reorder the equation.

Einen Eintrag für Startmaterial können Sie nun mit

To enter a reaction equation, you can

dem Produkt einer anderen Reaktion, the product of another experiment,
einer Chemikalie aus dem Inventar, a chemical from the inventory,
einer Strukturformel, a structure formula,
einer Summenformel oder a sum formula or
einem Namen füllen. simply a name.

Sciformation ELN versucht, für eine Strukturformel bzw. für eine Summenformel einen passenden Eintrag in der Inventardatenbank zu finden. Werden mehrere passende Kandidaten gefunden (häufig bei der Summenformel, in seltenen Fällen auch bei der Strukturformel, z.B. bei axialer Chiralität), so wählen Sie bitte den passenden Eintrag aus der Auswahlliste.

Sciformation ELN will try to find an entry in the inventry database for a structure or a sum formula that you entered. Please select the matching substance from the list if multiple candidates match (frequent in the case of sum formulas, in rare cases also for structure formulas, e.g. for axially chiral molecules).

Ggf. können Sie zwischen mehreren verfügbaren Gebinden über die Auswahlliste wählen. Die in der Inventardatenbank hinterlegten Daten (Dichte, Sicherheitsdaten, Reinheit/Konzentration) werden in die Felder der jeweiligen Zeile eingetragen. You may get to choose between multiple containers from the list. The substance data (density, safety data, purity/concentration) will be entered into the respective fields automatically.
Für ein Produkt einer anderen Reaktion geben Sie einfach den betreffenden Laborjournaleintrag in das Suchfeld ein und klicken auf das betreffende Suchergebnis. Ggf. können Sie zwischen der Reaktionsmischung (ohne Struktur) und mehreren Produkten der Reaktion über die Auswahlliste wählen. For selecting the product of another experiment, simply enter the respective lab notebook entry in the search box and click on the respective result. You may select the reaction mixture (without a structure) or one of the products from the list.

Zu guter Letzt können auch Startmaterialien ohne Struktur- oder Summenformel als reiner Text eingetragen werden, z.B. "ZSM-5". Finally, it is also possible to enter starting materials without any structure or sum formula as text, e.g. "ZSM-5".

Betätigen Sie nach der Eingabe in das Suchfeld einfach die Entertaste. Just press [Enter] after typing the text in the search field.

Unter der Reaktionsgleichung können gängige Parameter wie Reaktionstemperatur, -dauer oder Lösungsmittel in spezielle Felder eingetragen werden. Durch diese Felder wird es leichter, Reaktionen über die Suchfunktion zu finden oder Listen zu sortieren. Vermeiden Sie Eingaben wie "Raumtemperatur". Below the equation, you find fields to enter common parameters like temperature, -duration or solvent. These fields facilitate to search for experiments using the search form or sorting lists. Please avoid to enter values like "room temperature".
Die Ansatzgröße wird genutzt, um auf Basis der Stöchiometrie die Einsatzmengen und Ausbeuten zu berechnen. Durch Änderungen dieses Werts läßt sich ein Ansatz sehr leicht hochskalieren, wenn Sie mit dem Kontrollkästchen im Spaltenkopf die Stöchiometrie arretieren. The reference amount is used to calculate amounts and yields based on the stoichiometry. Changing this value lets you quickly scale up a reaction - make sure that you have locked the stoichiometry by checking the box in the column head for this operation.

Geben Sie für die Mengenberechnung den stöchiometrischen Koeffizienten, die Stoffmenge, Masse oder das Volumen für jede Komponente an. Die davon abhängigen Werte werden - soweit möglich - automatisch berechnet. The calculate the amounts, enter either the stoichiometric coefficient, the substance amount, the mass or the volume for each component. The dependant values are then - as far as possible - automatically calculated.

Geben Sie in das Editorfeld unter Durchführung ein, wie Sie den Versuch durchführen möchten. Im Editorfeld Beobachtung sollten z.B. Farbänderungen, auftretende Gasentwicklung, eine spontane Temperaturänderung, die Zuordnung von Probenentnahmen zu Messungen, Schmelzpunkte der Produkte, etc. eingetragen werden. Beim Kopieren einer Reaktion werden die Beobachtungen niemals mitkopiert, um Irrtümer und falsche Schlußfolgerungen zu vermeiden. Sie können in beiden Feldern auch zu einem späteren Zeitpunkt noch Korrekturen oder Ergänzungen vornehmen. Funktionalität und Bedienung der Editorfelder sind an verbreitete Textverarbeitungen angelehnt. Describe the experimental setup in the editor field. When you make observations like color changes, gas evolution, spontaneous temperature changes, the assignment of samples taken at different times of the experiment, melting points of products, etc., please enter them in the field observation. If the experiment is later copied, the experimental setup may be copied, while the observations are never copied to prevent erraneous conclusions. In both fields, you can later make additions or correct errors. The functionality resembles popular word processors.

Ausbeuten

Yields

Sciformation ELN unterteilt Ausbeuten in zwei Kategorien:

In Sciformation ELN, there are two types of yields:

Isolierte Ausbeuten und Isolated yields and
analytisch bestimmte Ausbeuten, z.B. durch Chromatographie oder NMR-Spektroskopie, unter Verwendung eines internen Standards yields which were determined by analytical methods, e.g. chromatography or NMR spectroscopy, using an internal standard

Isolierte Ausbeuten

Isolated yields

Zur Berechnung isolierter Ausbeuten tragen Sie in die betreffende Zeile die Masse an Produkt ein, die Sie isoliert haben. To calculate an isolated yield, enter the mass of product you have isolated into the respective line.

Falls die Produktfraktion nicht rein ist, sollten Sie die tatsächliche Reinheit ebenfalls angeben.

If the product fraction is not pure, enter the actual purity as well.

Aus der theoretisch zu erzielenden Stoffmenge berechnet Sciformation ELN jene Masse, die bei einer quantitativen Ausbeute anfiele. Durch Vergleich mit der tatsächlich isolierten Menge ergibt sich die isolierte Ausbeute.

From the theoretical amount of substance, Sciformation ELN calculates the mass which would correspond to a quantitative yield. Comparing to the actual amount gives the isolated yield.

Analytisch bestimmte Ausbeuten

Yields determined by analytical methods

Zur Bestimmung einer Ausbeute mittels analytischer Methoden wird eine aus dem Produkt resultierende Signalfläche (z.B. in einem Chromatogramm) mit der Signalfläche einer Referenzsubstanz verglichen, deren Menge bekannt ist. To determine a yield by analytical methods, a known quantity of a reference substance is added, then the signal area corresponding to the product (e.g. in a chromatogram) is compared to signal of the reference substance.

Analytisch bestimmte Ausbeuten

Yields determined by analytical methods

In die Berechnung fließen ggf. noch sog. Responsefaktoren ein, die relativ zu einer Referenzsubstanz angeben, wie empfindlich die Meßmethode auf eine bestimmte Substanz anspricht. Beispiel: In einem Flammenionisationsdetektor (FID) dürfte der Responsefaktor von Dichlorbenzol (C₆H₄Cl₂) deutlich geringer sein als der von Tetradecan (C₁₄H₃₀), weil die Methode auf der Verbrennung von Kohlenwasserstoffanteilen anspricht. Die Responsefaktoren müssen in der Regel durch eine Kalibrierung mit bekannten Substanzmengen ermittelt werden. Response factors are used to compensate that the sensitivity of the measurement may not be the same for product and reference substance. Example: In a flame ionisation detector (FID), the response factor of dichlorobenzene (C₆H₄Cl₂) should be signficantly lower than that of tetradecane (C₁₄H₃₀), as the method is based on the combustion of hydrocarbon parts of a molecule. Usually, response factors are determined by calibration measurements using known substance amounts.

Analytisch bestimmte Ausbeuten

Yields determined by analytical methods

In der Praxis läuft die Ausbeuteberechnung so ab: Tragen Sie die Referenzsubstanz in der Tabelle Reagenzien ein, im gezeigten Beispiel 50 μl n-Tetradecan. Sofern noch nicht geschehen, fügen Sie das Chromatogramm zu den Analytikdaten hinzu und wählen Sie n-Tetradecan als Standard aus. To determine a yield using chromatography, first enter the reference substance ("standard") into the table reagents, in our example 50 μl n-tetradecane. Then add the chromatogram to the list of analytical data (if not yet done so) and select n-tetradecane as standard.

Analytisch bestimmte Ausbeuten

Yields determined by analytical methods

Ordnen Sie über die Retentionszeiten die Signale den Komponenten der Reaktion zu. Ersatzweise können Sie auch die Flächenprozente direkt eintragen. Geben Sie ggf. die Responsefaktoren ein, die Sie gesondert ermittelt haben. Assign the retention times to the components of the reaction. Alternatively, you can also enter signal areas directly. If required, enter the response factors (that you have determined separately).

Wenn Sie die Option Ausbeuteberechnung aktivieren, dann wird die Ausbeute direkt in das Ergebnis der Reaktion übernommen.

If the option calculate yield is active, the yield is directly set in the result of the reaction.

In der Listenansicht werden die Ausbeuten als farbige Balken dargestellt. Die instrumentell bestimmte Ausbeute wird in der Spalte Y_Ana angezeigt. Auch die verbleibende Eduktmenge (bei unvollständigem Umsatz) läßt sich einblenden. In the list view, yields are displayed as bar diagrams. The analytically determined yield is displayed in the column Y_Ana. It is also possible to display the remaining amount of starting materials (if the turnover was not complete).