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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
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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

Warum löst sich Natriumstearat teilweise in Wasser und teilweise in Öl?
Schritt für Schritt
  1. Der geladene Kopf ist polar und passt zu Wasser.
  2. Die unpolare Kette passt zu Öl.
  3. So vermittelt das Molekül zwischen beiden.
  1. Der geladene Kopf ist polar und passt zu Wasser.
  2. Die unpolare Kette passt zu Öl.
  3. So vermittelt das Molekül zwischen beiden.
Ergebnis:
Der Kopf wechselwirkt mit Wasser, der Schwanz mit Öl

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 Natriumlaurat (C₁₁H₂₃–COO⁻ Na⁺)?
    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 C₁₁H₂₃ nennt die Zahl.
    3. Es sind 11 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    11 Kohlenstoffatome
  2. ●2
    Welcher Teil von Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻) 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 C₁₆H₃₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₆H₃₃
  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 Polysorbat 80, einem nichtionischen Tensid?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
  2. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf.
  3. Der Typ ist nichtionisch.
  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

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 ein Alkylpolyglucosid, einem nichtionischen 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. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf.
    3. Der Typ ist nichtionisch.
    Ergebnis:
    Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  2. ●5
    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
  3. ★6
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Dodecyltrimethylammoniumchlorid, einem kationischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist kationisch.
    Ergebnis:
    Eine positive Ladung am Kopf des Tensids

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? Mit Tensid geschüttelt bleibt ein Öl-Wasser-Gemisch lange milchig.
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: Emulgiervermögen für Öltröpfchen.
  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

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? 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
    Was geschieht in Wasser oberhalb der kritischen Micellbildungskonzentration?
    Lösung zeigen
    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
  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 der Kopf eines Tensidmoleküls beim Waschen?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 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 der Schwanz eines Tensidmoleküls beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört der Schwanz eines Tensidmoleküls.
    3. Es lagert sich in den Fettschmutz ein.
    Ergebnis:
    Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  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 Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 161,4 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(NaOH) = 40 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 · 40 g/mol = 24 g
    Ergebnis:
    24 g
  2. ●14
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 178,2 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tristearin) = 178,2 g : 891 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
  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 Fe³⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Fe³⁺ hat die Ladung +3.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
  1. Fe³⁺ hat die Ladung +3.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
Ergebnis:
3 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 Al³⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Al³⁺ hat die Ladung +3.
    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
  2. ●17
    Warum fällt Kalkseife aus, obwohl Natriumseife gut löslich ist?
    Lösung zeigen
    1. Ca²⁺ trägt zwei positive Ladungen.
    2. Es gleicht die Ladung von zwei R–COO⁻ aus.
    3. Das ungeladene Salz löst sich kaum in Wasser.
    Ergebnis:
    Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz
  3. ★18
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Mn²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Mn²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen

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 Bleichmittel auf Chlorbasis in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: Bleichmittel auf Chlorbasis.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie zerstören Farbstoffe durch Oxidation.
  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

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 Enzyme in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: Enzyme.
    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
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben optische Aufheller in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    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
  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 Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 2 mol Octan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 2 mol.
  3. m = 2 mol · 232 g/mol = 464 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 2 mol.
  3. m = 2 mol · 232 g/mol = 464 g
Ergebnis:
464 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
    Warum gelten Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe nicht automatisch als umweltfreundlich?
    So fängst du an:
    Palmkernöl kann Regenwaldrodung bedeuten.
    Lösung zeigen
    1. Palmkernöl kann Regenwaldrodung bedeuten.
    2. Auch Erdöl-Tenside können gut abbaubar sein.
    3. Die Bilanz hängt vom ganzen Lebensweg ab.
    Ergebnis:
    Anbau, Transport und Abbaubarkeit der Stoffe entscheiden über die Umweltbilanz
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Decan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 4 mol.
    3. m = 4 mol · 260 g/mol = 1040 g
    Ergebnis:
    1040 g
  3. ★24
    Bestimme: Wie viel Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Decan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,2 mol.
    3. m = 0,2 mol · 260 g/mol = 52 g
    Ergebnis:
    52 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
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Benzalkoniumchlorid, einem kationischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist kationisch.
    Ergebnis:
    Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  3. ●27
    Was bedeutet Grenzflächenaktivität bei einem Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Der Kopf zeigt ins Wasser, der Schwanz aus dem Wasser heraus.
    2. So schwächt das Tensid die Anziehung zwischen den Wassermolekülen an der Oberfläche.
    3. Die Grenzflächenspannung sinkt.
    Ergebnis:
    Das Tensid lagert sich an Grenzflächen an und senkt die Grenzflächenspannung
  4. ●28
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 177 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 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 · 304 g/mol = 182,4 g
    Ergebnis:
    182,4 g
  5. ●29
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 4 mol.
    3. m = 4 mol · 232 g/mol = 928 g
    Ergebnis:
    928 g
  6. ★30
    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

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 Natriumstearat (C₁₇H₃₅–COO⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    17 Kohlenstoffatome

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

    32
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Cocamidopropylbetain, einem zwitterionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Beide Ladungen im Kopf des Tensids

  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 gleiche Ladung der Tensidhüllen beim Waschen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumstearat entstehen, wenn 89,1 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(Natriumstearat) = 306 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    91,8 g

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

    36
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Mg²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen

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

    37
    Welche Aufgabe haben Enthärter in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 0,25 mol Decan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    65 g

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

Lösungen

  1. 11 Kohlenstoffatome
  2. Die Kette C₁₆H₃₃
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  5. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  6. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  7. Dispergiervermögen für Partikel
  8. Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  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 lagert sich in den Fettschmutz ein
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 24 g
  14. 24 g
  15. 91,8 g
  16. 3 Seifenanionen
  17. Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz
  18. 2 Seifenanionen
  19. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett
  20. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. Anbau, Transport und Abbaubarkeit der Stoffe entscheiden über die Umweltbilanz
  23. 1040 g
  24. 52 g
  25. 13 Kohlenstoffatome
  26. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  27. Das Tensid lagert sich an Grenzflächen an und senkt die Grenzflächenspannung
  28. 182,4 g
  29. 928 g
  30. Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab
  31. 17 Kohlenstoffatome
  32. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  33. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  34. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  35. 91,8 g
  36. 2 Seifenanionen
  37. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  38. 65 g