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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Tenside, Seife und Waschmittel

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  • Üben selbst rechnen
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○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich beschreibe den typischen Aufbau eines Tensid-Moleküls.

MerkenTensid-Molekül

Ein Tensid hat einen wasserliebenden Kopf.

Sein Schwanz ist eine fettliebende Kohlenwasserstoffkette.

BeispielAufbau eines Tensid-Moleküls

Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻)?
Schritt für Schritt
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₆H₃₃ nennt die Zahl.
  3. Es sind 16 Kohlenstoffatome.
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₆H₃₃ nennt die Zahl.
  3. Es sind 16 Kohlenstoffatome.
Ergebnis:
16 Kohlenstoffatome

AchtungTensid ohne zwei verschiedene Teile gedacht

So nicht
Ein Tensid hat zwei fettliebende Teile, und die Länge der Kette ist beliebig.
So richtig
Ein Tensid braucht zwei verschiedene Teile: den Kopf zum Wasser und die Kette zum Fett. Typisch sind zehn bis zwanzig Kohlenstoffatome.

Zeichne zwei Tenside mit sehr kurzer und sehr langer Kette und beschreibe, wie sie sich im Wasser verhalten.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Kaliumoleat (C₁₇H₃₃–COO⁻ K⁺)?
    So fängst du an:
    Die Kette ist der Teil aus C und H.
    Lösung zeigen
    1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
    2. Der Index von C in C₁₇H₃₃ nennt die Zahl.
    3. Es sind 17 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    17 Kohlenstoffatome
  2. ●2
    Welcher Teil von Kaliumoleat (C₁₇H₃₃–COO⁻ K⁺) ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
    2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
    3. Das ist die Kette C₁₇H₃₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₇H₃₃
  3. ★3
    Warum eignet sich eine Kette aus nur zwei Kohlenstoffatomen schlecht als Tensidschwanz?
    Lösung zeigen
    1. Der Schwanz muss lang genug sein, damit er Fett bindet.
    2. Typisch sind zehn bis zwanzig Kohlenstoffatome.
    3. Mit zwei Atomen bleibt die Wirkung aus.
    Ergebnis:
    Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden

2Ich unterscheide anionische, kationische, zwitterionische und nichtionische Tenside.

MerkenTensidtypen

Die Ladung am Kopf bestimmt den Typ.

Anionisch minus, kationisch plus, zwitterionisch beides, nichtionisch keine.

BeispielTensidtypen

Ein Tensid trägt im selben Molekül eine positive und eine negative Ladung. Wie heißt der Typ?
Schritt für Schritt
  1. Es gibt zwei Ladungen im selben Molekül.
  2. Das Molekül ist nach außen meist neutral.
  3. Der Typ heißt zwitterionisch.
  1. Es gibt zwei Ladungen im selben Molekül.
  2. Das Molekül ist nach außen meist neutral.
  3. Der Typ heißt zwitterionisch.
Ergebnis:
Zwitterionisch, also beide Ladungen

AchtungTensidtyp aus dem Gegenion bestimmt oder vertauscht

So nicht
Natriumdodecylsulfat ist kationisch, weil Natrium positiv ist. Weichspüler sind anionisch.
So richtig
Die Ladung am Kopf des Tensid-Ions bestimmt den Typ: anionisch minus, kationisch plus, zwitterionisch beides, nichtionisch keine.

Suche den großen Teil des Salzes mit der langen Kette und bestimme seine Ladung.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Welches Tensid steckt in Weichspülern und trägt eine positive Ladung am Kopf?
    So fängst du an:
    Textilfasern sind in Wasser meist negativ geladen.
    Lösung zeigen
    1. Textilfasern sind in Wasser meist negativ geladen.
    2. Positiv geladene Köpfe haften an ihnen.
    3. Das kationische Tensid macht den Stoff weich.
    Ergebnis:
    Ein quartäres Ammoniumsalz, ein kationisches Tensid
  2. ●5
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Lecithin, einem zwitterionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Beide Ladungen im Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist zwitterionisch.
    Ergebnis:
    Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  3. ★6
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu ein Fettalkoholethoxylat, einem nichtionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf.
    3. Der Typ ist nichtionisch.
    Ergebnis:
    Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf

3Ich erkläre Grenzflächenaktivität, Micellenbildung, Dispergiervermögen und Schaumbildung.

MerkenTensideigenschaften

Tenside senken die Grenzflächenspannung.

Oberhalb einer Mindestkonzentration bilden sie Micellen und halten Öl und Schmutz fein verteilt.

BeispielGrenzflächenaktivität, Micellen, Schaum

Was geschieht in Wasser oberhalb der kritischen Micellbildungskonzentration?
Schritt für Schritt
  1. Die Schwänze meiden das Wasser und lagern sich zusammen.
  2. Die Köpfe zeigen nach außen ins Wasser.
  3. So entsteht eine Micelle.
  1. Die Schwänze meiden das Wasser und lagern sich zusammen.
  2. Die Köpfe zeigen nach außen ins Wasser.
  3. So entsteht eine Micelle.
Ergebnis:
Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen

AchtungKopf und Schwanz des Tensids vertauscht

So nicht
Der Kopf des Tensids liebt das Fett, der Schwanz das Wasser.
So richtig
Der geladene oder polare Kopf liebt das Wasser, die unpolare Kette liebt das Fett.

Markiere die geladene Gruppe und die Kette im Molekül und beschrifte beide mit wasserliebend oder fettliebend.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Kreidestaub schwebt in Tensidlösung länger als in reinem Wasser.
    So fängst du an:
    Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    Lösung zeigen
    1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
    3. Es ist die Eigenschaft: Dispergiervermögen für Partikel.
    Ergebnis:
    Dispergiervermögen für Partikel
  2. ●8
    Warum bleiben Fetttröpfchen in Spülwasser fein verteilt und fließen nicht zusammen?
    Lösung zeigen
    1. Die Schwänze tauchen ins Fett, die Köpfe zeigen nach außen.
    2. Die Köpfe tragen gleiche Ladungen.
    3. Die Tröpfchen stoßen sich ab und bleiben fein verteilt.
    Ergebnis:
    Tensidmoleküle umhüllen die Tröpfchen, gleiche Ladungen stoßen sich ab
  3. ★9
    Auf Wasser liegt Pfeffer, ein Tropfen Spülmittel in der Mitte lässt ihn zum Rand wandern. Was zeigt das?
    Lösung zeigen
    1. Tenside senken die Oberflächenspannung dort, wo sie auftreffen.
    2. Außen ist die Spannung höher und zieht die Wasseroberfläche samt Pfeffer.
    3. Der Pfeffer wird nach außen mitgezogen.
    Ergebnis:
    Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit

4Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

MerkenWaschvorgang

Beim Waschen benetzt das Wasser, Tenside umhüllen das Fett, Bewegung löst es ab.

Gleiche Ladungen halten es in der Schwebe.

BeispielDer Waschvorgang auf der Teilchenebene

Welche Rolle spielt ein Enzym beim Waschen?
Schritt für Schritt
  1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
  2. Dazu gehört ein Enzym.
  3. Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke.
  1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
  2. Dazu gehört ein Enzym.
  3. Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke.
Ergebnis:
Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke

AchtungRollen im Waschvorgang vertauscht

So nicht
Zuerst umhüllt die Micelle den Schmutz, dann sinkt die Spannung. Die Rollen der Beteiligten sind austauschbar.
So richtig
Erst benetzen, dann ablösen, dann umhüllen, dann wegspülen. Jeder Teil hat seine eigene Rolle.

Ordne die vier Schritte nacheinander und nenne zu jedem den Beteiligten.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Welche Rolle spielt die gleiche Ladung der Tensidhüllen beim Waschen?
    So fängst du an:
    Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört die gleiche Ladung der Tensidhüllen.
    3. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert.
    Ergebnis:
    Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  2. ●11
    Welche Rolle spielt der Kopf eines Tensidmoleküls beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört der Kopf eines Tensidmoleküls.
    3. Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe.
    Ergebnis:
    Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe
  3. ★12
    Warum wäscht eine Maschine bei 40 Grad Celsius meist besser als bei 20 Grad Celsius?
    Lösung zeigen
    1. Fette sind bei 40 Grad Celsius weicher.
    2. Bewegung und Diffusion der Teilchen nehmen zu.
    3. Enzyme erreichen ihr Optimum.
    Ergebnis:
    Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser

5Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

MerkenSeifenherstellung

Bei der Verseifung spaltet Lauge ein Fett in Glycerin und drei Seifenanionen.

Seife ist das Salz der Fettsäure.

BeispielSeife: Verseifung als Esterspaltung

Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 885 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
Schritt für Schritt
  1. n(Triolein) = 885 g : 885 g/mol = 1,00 mol.
  2. Faktor 3: n = 3,00 mol.
  3. m = 3,00 mol · 304 g/mol = 912 g
  1. n(Triolein) = 885 g : 885 g/mol = 1,00 mol.
  2. Faktor 3: n = 3,00 mol.
  3. m = 3,00 mol · 304 g/mol = 912 g
Ergebnis:
912 g

AchtungKoeffizient der Gleichung falsch angewendet

So nicht
Aus 1 mol Glucose entsteht 1 mol Ethanol. Aus 2 mol Methan entstehen 4 mol Kohlenstoffdioxid.
So richtig
Die Zahl vor der Formel nennt das Stoffmengenverhältnis. Aus 1 mol Glucose entstehen 2 mol Ethanol, aus 2 mol Methan 2 mol Kohlenstoffdioxid.

Lies die Koeffizienten der beiden Stoffe ab und schreib das Verhältnis als Bruch auf.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumpalmitat entstehen, wenn 161,4 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Tripalmitin) = 161,4 g : 807 g/mol = 0,20 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tripalmitin) = 161,4 g : 807 g/mol = 0,20 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,60 mol.
    3. m = 0,60 mol · 278 g/mol = 166,8 g
    Ergebnis:
    166,8 g
  2. ●14
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumpalmitat entstehen, wenn 807 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tripalmitin) = 807 g : 807 g/mol = 1,00 mol.
    2. Faktor 3: n = 3,00 mol.
    3. m = 3,00 mol · 278 g/mol = 834 g
    Ergebnis:
    834 g
  3. ★15
    Bestimme: Wie viel Natriumstearat (M = 306 g/mol) entsteht bei der Verseifung von 89 g Tristearin (M = 890 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n(Fett) = 0,1 mol.
    2. Je Fett entstehen drei Seifenmoleküle: n(Seife) = 0,3 mol.
    3. m(Seife) = 0,3 mol · 306 g/mol = 91,8 g
    Ergebnis:
    91,8 g

6Ich erkläre die Säure- und Härteempfindlichkeit von Seife.

MerkenSeifennachteile

Calcium und Magnesium fällen Kalkseife aus, Säuren fällen Fettsäuren aus.

Beides nimmt der Seife die Wirkung.

BeispielSeife in hartem Wasser und in Säure

Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Fe²⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Fe²⁺ hat die Ladung +2.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
  1. Fe²⁺ hat die Ladung +2.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
Ergebnis:
2 Seifenanionen

AchtungZahl der gebundenen Anionen falsch bestimmt

So nicht
Calcium bindet nur ein Seifenanion. Aluminium bindet zwei.
So richtig
Ca²⁺ trägt zwei Ladungen und braucht zwei einfach negative Seifenanionen. Fe³⁺ und Al³⁺ brauchen drei.

Schreib die Ladung des Metallions und die des Seifenanions auf und gleiche beide aus.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Fe³⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Fe³⁺ hat die Ladung +3.
    Lösung zeigen
    1. Fe³⁺ hat die Ladung +3.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    3 Seifenanionen
  2. ●17
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Ca²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Ca²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen
  3. ★18
    Bestimme: Wie viele Stearationen binden in der Kalkseife Ca(C₁₇H₃₅COO)₂ ein Calciumion?
    Lösung zeigen
    1. Ca²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes Stearation hat die Ladung −1.
    3. Zwei Stearationen gleichen die Ladung aus.
    Ergebnis:
    2 Stearationen

7Ich ordne Waschmitteltypen und Zusatzstoffe ihrer Wirkung zu und beurteile ihre Umweltwirkung.

MerkenWaschmittel

Ein Vollwaschmittel enthält Tenside, Enthärter, Bleiche, Enzyme, Aufheller und Duft.

Umweltbewusst heißt: richtig dosieren, kühl waschen.

BeispielWaschmitteltypen und Zusatzstoffe

Welche Aufgabe haben Stellmittel wie Natriumsulfat in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: Stellmittel wie Natriumsulfat.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie halten das Pulver rieselfähig.
  1. Prüfe den Namen: Stellmittel wie Natriumsulfat.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie halten das Pulver rieselfähig.
Ergebnis:
Sie halten das Pulver rieselfähig

AchtungAufgaben der Waschmittelzusätze vertauscht

So nicht
Enthärter färben die Wäsche, Duftstoffe lösen Fett, Enzyme binden Calcium.
So richtig
Tenside lösen den Schmutz, Enthärter binden die Härte, Enzyme spalten Flecken, Duftstoffe riechen.

Ordne jedem Bestandteil auf der Packung seine Aufgabe zu.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Welche Aufgabe haben Vergrauungsinhibitoren in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: Vergrauungsinhibitoren.
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Vergrauungsinhibitoren.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt.
    Ergebnis:
    Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben Tenside in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Tenside.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie lösen den Schmutz ab und halten ihn in der Schwebe.
    Ergebnis:
    Sie lösen den Schmutz ab und halten ihn in der Schwebe
  3. ★21
    Welche Aufgabe haben Korrosionsinhibitoren in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Korrosionsinhibitoren.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge.
    Ergebnis:
    Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge

8Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

MerkenSynthetische Tenside

Aus Fettalkoholen entstehen mit Schwefelsäure und Neutralisation Alkylsulfate.

Rohstoffe sind Pflanzenöle oder Erdöl.

BeispielSynthetische Tenside und Rohstoffe

Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Dodecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,2 mol.
  3. m = 0,2 mol · 288 g/mol = 57,6 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,2 mol.
  3. m = 0,2 mol · 288 g/mol = 57,6 g
Ergebnis:
57,6 g

AchtungStoffmenge oder Volumen aus der Rechnung gelassen

So nicht
Für 0,2 mol Ethanol werden 1367 kJ frei. 50 mL Chloridlösung enthalten 14,4 g Silberchlorid.
So richtig
Der Tabellenwert gilt für ein Mol. Die Energie ist n · |ΔH|, die Stoffmenge folgt aus n = c · V.

Berechne zuerst die Stoffmenge, auch wenn die Aufgabe nicht danach fragt.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Octan-1-ol?
    So fängst du an:
    Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,5 mol.
    3. m = 0,5 mol · 232 g/mol = 116 g
    Ergebnis:
    116 g
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,25 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,25 mol.
    3. m = 0,25 mol · 288 g/mol = 72 g
    Ergebnis:
    72 g
  3. ★24
    Bestimme: Wie viel Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 2 mol Decan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 2 mol.
    3. m = 2 mol · 260 g/mol = 520 g
    Ergebnis:
    520 g

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●25
    Welcher Teil von Natriummyristat (C₁₃H₂₇–COO⁻ Na⁺) ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
    2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
    3. Das ist die Kette C₁₃H₂₇.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₃H₂₇
  2. ●26
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Natriumstearat, einem anionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist anionisch.
    Ergebnis:
    Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  3. ●27
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Öl und Wasser bleiben mit Spülmittel als feine Tröpfchen vermischt.
    Lösung zeigen
    1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
    3. Es ist die Eigenschaft: Emulgiervermögen für Öltröpfchen.
    Ergebnis:
    Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  4. ●28
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 89,1 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tristearin) = 89,1 g : 891 g/mol = 0,10 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
    3. m = 0,30 mol · 40 g/mol = 12 g
    Ergebnis:
    12 g
  5. ●29
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Cr³⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Cr³⁺ hat die Ladung +3.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    3 Seifenanionen
  6. ●30
    Welche Aufgabe haben Enzyme in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Enzyme.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett.
    Ergebnis:
    Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Tensid-Molekül
Ein Tensid hat einen wasserliebenden Kopf.
Tensidtypen
Die Ladung am Kopf bestimmt den Typ.
Tensideigenschaften
Tenside senken die Grenzflächenspannung.
Waschvorgang
Beim Waschen benetzt das Wasser, Tenside umhüllen das Fett, Bewegung löst es ab.
Seifenherstellung
Bei der Verseifung spaltet Lauge ein Fett in Glycerin und drei Seifenanionen.
Seifennachteile
Calcium und Magnesium fällen Kalkseife aus, Säuren fällen Fettsäuren aus.
Waschmittel
Ein Vollwaschmittel enthält Tenside, Enthärter, Bleiche, Enzyme, Aufheller und Duft.
Synthetische Tenside
Aus Fettalkoholen entstehen mit Schwefelsäure und Neutralisation Alkylsulfate.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich beschreibe den typischen Aufbau eines Tensid-Moleküls.

    31
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Natriumlaurat (C₁₁H₂₃–COO⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    11 Kohlenstoffatome

  2. Ich unterscheide anionische, kationische, zwitterionische und nichtionische Tenside.

    32
    Ein Tensid trägt im selben Molekül eine positive und eine negative Ladung. Wie heißt der Typ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Zwitterionisch, also beide Ladungen

  3. Ich erkläre Grenzflächenaktivität, Micellenbildung, Dispergiervermögen und Schaumbildung.

    33
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Mit Tensid geschüttelt bleibt ein Öl-Wasser-Gemisch lange milchig.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Emulgiervermögen für Öltröpfchen

  4. Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

    34
    Welche Rolle spielt die Micelle beim Waschen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 88,5 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    12 g

  6. Ich erkläre die Säure- und Härteempfindlichkeit von Seife.

    36
    Was geschieht, wenn man Seifenlösung mit Essig oder Salzsäure ansäuert?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es fallen die schwer löslichen freien Fettsäuren aus, die Waschwirkung geht verloren

  7. Ich ordne Waschmitteltypen und Zusatzstoffe ihrer Wirkung zu und beurteile ihre Umweltwirkung.

    37
    Welche Aufgabe haben Korrosionsinhibitoren in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Tetradecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1264 g

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Lösungen

  1. 17 Kohlenstoffatome
  2. Die Kette C₁₇H₃₃
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Ein quartäres Ammoniumsalz, ein kationisches Tensid
  5. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  6. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  7. Dispergiervermögen für Partikel
  8. Tensidmoleküle umhüllen die Tröpfchen, gleiche Ladungen stoßen sich ab
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  11. Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 166,8 g
  14. 834 g
  15. 91,8 g
  16. 3 Seifenanionen
  17. 2 Seifenanionen
  18. 2 Stearationen
  19. Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt
  20. Sie lösen den Schmutz ab und halten ihn in der Schwebe
  21. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge
  22. 116 g
  23. 72 g
  24. 520 g
  25. Die Kette C₁₃H₂₇
  26. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  27. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  28. 12 g
  29. 3 Seifenanionen
  30. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett
  31. 11 Kohlenstoffatome
  32. Zwitterionisch, also beide Ladungen
  33. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  34. Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser
  35. 12 g
  36. Es fallen die schwer löslichen freien Fettsäuren aus, die Waschwirkung geht verloren
  37. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge
  38. 1264 g