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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Tenside, Seife und Waschmittel

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  • Üben selbst rechnen
  • Achtung typischer Fehler
  • Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ 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

Welcher Teil von Natriumdodecylsulfonat (C₁₂H₂₅–SO₃⁻ Na⁺) ist der fettliebende Schwanz?
Schritt für Schritt
  1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
  2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
  3. Das ist die Kette C₁₂H₂₅.
  1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
  2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
  3. Das ist die Kette C₁₂H₂₅.
Ergebnis:
Die Kette C₁₂H₂₅

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. ○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
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Natriumtetradecylsulfat (C₁₄H₂₉–OSO₃⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
    2. Der Index von C in C₁₄H₂₉ nennt die Zahl.
    3. Es sind 14 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    14 Kohlenstoffatome
  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

Welches Merkmal des Kopfes passt zu Natriumdodecylbenzolsulfonat, einem anionischen Tensid?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
  2. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids.
  3. Der Typ ist anionisch.
  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

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 Merkmal des Kopfes passt zu Natriumdodecylsulfat, einem anionischen Tensid?
    So fängst du an:
    Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    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
  2. ●5
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Polysorbat 80, 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
  3. ★6
    Warum eignen sich kationische Tenside schlecht als Hauptbestandteil eines Textilwaschmittels?
    Lösung zeigen
    1. Fasern tragen im Wasser eine negative Ladung.
    2. Kationische Tenside binden sich daran.
    3. Sie lösen den Schmutz nicht, sondern machen den Stoff weich.
    Ergebnis:
    Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab

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

Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Rußteilchen bleiben in der Spülmittellösung fein verteilt.
Schritt für Schritt
  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.
  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

AchtungTensideigenschaften nicht unterschieden

So nicht
Spannungsabfall, Emulgieren, Dispergieren und Schaum sind alles dasselbe.
So richtig
Jede Beobachtung zeigt eine eigene Eigenschaft: Spannung an der Oberfläche, Emulgieren von Öltröpfchen, Dispergieren von Feststoffen, Schaum aus Luftblasen, Micellen durch Lichtstreuung.

Beschreibe, was sich in der Beobachtung ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Blasen oder Licht.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Ein Wassertropfen zerfließt auf einem fettigen Teller, sobald Tensid dazukommt.
    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: Senkung der Grenzflächenspannung.
    Ergebnis:
    Senkung der Grenzflächenspannung
  2. ●8
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Mayonnaise bleibt gemischt, weil Eigelb Lecithin enthält.
    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
  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

Wie wird ein Fetttröpfchen vom Gewebe abgelöst?
Schritt für Schritt
  1. Die Schwänze tauchen in das Fett.
  2. Die Köpfe bleiben im Wasser.
  3. Die Trommelbewegung löst das umhüllte Tröpfchen vom Gewebe.
  1. Die Schwänze tauchen in das Fett.
  2. Die Köpfe bleiben im Wasser.
  3. Die Trommelbewegung löst das umhüllte Tröpfchen vom Gewebe.
Ergebnis:
Die Schwänze lagern sich ins Fett, die Köpfe zeigen ins Wasser, Bewegung löst das Tröpfchen ab

AchtungTenside als chemisch reagierende Lösemittel gedeutet

So nicht
Tenside lösen Fett chemisch auf oder reagieren an der Grenzfläche zu einem neuen Stoff.
So richtig
Tenside verändern sich nicht. Sie lagern sich an Grenzflächen an und umhüllen Fetttröpfchen.

Prüfe: Kannst du das Fett nach dem Waschen im Spülwasser wiederfinden?

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Welche Rolle spielt die höhere Waschtemperatur 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 höhere Waschtemperatur.
    3. Es macht Fette weicher und beschleunigt das Lösen.
    Ergebnis:
    Es macht Fette weicher und beschleunigt das Lösen
  2. ●11
    Welche Rolle spielt die gesenkte Grenzflächenspannung beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört die gesenkte Grenzflächenspannung.
    3. Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen.
    Ergebnis:
    Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen
  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 Natriumpalmitat entstehen, wenn 403,5 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 g/mol.
Schritt für Schritt
  1. n(Tripalmitin) = 403,5 g : 807 g/mol = 0,50 mol.
  2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
  3. m = 1,50 mol · 278 g/mol = 417 g
  1. n(Tripalmitin) = 403,5 g : 807 g/mol = 0,50 mol.
  2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
  3. m = 1,50 mol · 278 g/mol = 417 g
Ergebnis:
417 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 Natriumstearat entstehen, wenn 891 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(Natriumstearat) = 306 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Tristearin) = 891 g : 891 g/mol = 1,00 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tristearin) = 891 g : 891 g/mol = 1,00 mol.
    2. Faktor 3: n = 3,00 mol.
    3. m = 3,00 mol · 306 g/mol = 918 g
    Ergebnis:
    918 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 Mn²⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Mn²⁺ hat die Ladung +2.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
  1. Mn²⁺ 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 Mg²⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Mg²⁺ hat die Ladung +2.
    Lösung zeigen
    1. Mg²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen
  2. ●17
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Zn²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Zn²⁺ 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 optische Aufheller in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: optische Aufheller.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um.
  1. Prüfe den Namen: optische Aufheller.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um.
Ergebnis:
Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um

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 Bleichmittel auf Chlorbasis in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: Bleichmittel auf Chlorbasis.
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Bleichmittel auf Chlorbasis.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie zerstören Farbstoffe durch Oxidation.
    Ergebnis:
    Sie zerstören Farbstoffe durch Oxidation
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben Enthärter in Waschmitteln?
    Lösung zeigen
    1. Calcium- und Magnesiumionen stören die Tenside.
    2. Enthärter halten sie in Lösung gebunden.
    3. So fällt keine Kalkseife aus.
    Ergebnis:
    Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  3. ★21
    Welche Umweltfolge hatten phosphathaltige Waschmittel in Seen?
    Lösung zeigen
    1. Phosphat ist ein Pflanzennährstoff.
    2. Es fördert Algenwachstum und Sauerstoffzehrung beim Abbau.
    3. Fische ersticken schließlich, der See kippt.
    Ergebnis:
    Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser

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 Natriumhexadecylsulfat (M = 344 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Hexadecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,5 mol.
  3. m = 0,5 mol · 344 g/mol = 172 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,5 mol.
  3. m = 0,5 mol · 344 g/mol = 172 g
Ergebnis:
172 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 Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 2 mol Decan-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) = 2 mol.
    3. m = 2 mol · 260 g/mol = 520 g
    Ergebnis:
    520 g
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Octan-1-ol?
    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
  3. ★24
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,5 mol.
    3. m = 0,5 mol · 288 g/mol = 144 g
    Ergebnis:
    144 g

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●25
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Natriummyristat (C₁₃H₂₇–COO⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
    2. Der Index von C in C₁₃H₂₇ nennt die Zahl.
    3. Es sind 13 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    13 Kohlenstoffatome
  2. ●26
    Zu welchem Tensidtyp gehört Natriumdodecylsulfat?
    Lösung zeigen
    1. Der Kopf der Sulfatgruppe ist negativ geladen.
    2. Anionen sind negative Ionen.
    3. Das Tensid ist anionisch.
    Ergebnis:
    Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung
  3. ●27
    Welche Rolle spielt die Micelle beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört die Micelle.
    3. Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser.
    Ergebnis:
    Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser
  4. ●28
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 177 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Triolein) = 177 g : 885 g/mol = 0,20 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,60 mol.
    3. m = 0,60 mol · 40 g/mol = 24 g
    Ergebnis:
    24 g
  5. ●29
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Al³⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Al³⁺ 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 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

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 Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    16 Kohlenstoffatome

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

    32
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Dodecyltrimethylammoniumchlorid, einem kationischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Eine positive Ladung am Kopf des Tensids

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

    33
    Was geschieht in Wasser oberhalb der kritischen Micellbildungskonzentration?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen

  4. Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

    34
    Warum setzt sich der abgelöste Schmutz nicht wieder auf dem Gewebe ab?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Die gleich geladenen Tensidhüllen stoßen sich ab und halten ihn in der Schwebe

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumstearat entstehen, wenn 445,5 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(Natriumstearat) = 306 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    459 g

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

    36
    Warum verliert Seife in hartem Wasser einen Teil ihrer Waschwirkung?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife

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

    37
    Welchen Vorteil haben Enzyme in Waschmitteln?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie spalten Eiweiß-, Stärke- oder Fettflecken schon bei niedrigen Temperaturen

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    46,4 g

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

Lösungen

  1. 17 Kohlenstoffatome
  2. 14 Kohlenstoffatome
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  5. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  6. Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab
  7. Senkung der Grenzflächenspannung
  8. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Es macht Fette weicher und beschleunigt das Lösen
  11. Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 918 g
  14. 834 g
  15. 91,8 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. 2 Seifenanionen
  18. 2 Stearationen
  19. Sie zerstören Farbstoffe durch Oxidation
  20. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. 520 g
  23. 116 g
  24. 144 g
  25. 13 Kohlenstoffatome
  26. Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung
  27. Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser
  28. 24 g
  29. 3 Seifenanionen
  30. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge
  31. 16 Kohlenstoffatome
  32. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  33. Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  34. Die gleich geladenen Tensidhüllen stoßen sich ab und halten ihn in der Schwebe
  35. 459 g
  36. Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife
  37. Sie spalten Eiweiß-, Stärke- oder Fettflecken schon bei niedrigen Temperaturen
  38. 46,4 g