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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Tenside, Seife und Waschmittel

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
  • Merken kommt ins Heft
  • Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
  • 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

Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Dodecyltrimethylammoniumchlorid (C₁₂H₂₅–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻)?
Schritt für Schritt
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₂H₂₅ nennt die Zahl.
  3. Es sind 12 Kohlenstoffatome.
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₂H₂₅ nennt die Zahl.
  3. Es sind 12 Kohlenstoffatome.
Ergebnis:
12 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
    Aus welchen zwei Teilen besteht ein typisches Tensid-Molekül?
    So fängst du an:
    Der Kopf trägt eine Ladung oder polare Gruppe.
    Lösung zeigen
    1. Der Kopf trägt eine Ladung oder polare Gruppe.
    2. Der Schwanz ist eine unpolare Kohlenwasserstoffkette.
    3. Damit bindet das Molekül an Wasser und an Fett.
    Ergebnis:
    Aus einem wasserliebenden Kopf und einem fettliebenden Schwanz
  2. ●2
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Natriumstearat (C₁₇H₃₅–COO⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
    2. Der Index von C in C₁₇H₃₅ nennt die Zahl.
    3. Es sind 17 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    17 Kohlenstoffatome
  3. ★3
    Welcher Teil von Natriumlaurat (C₁₁H₂₃–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 C₁₁H₂₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₁H₂₃

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 Benzalkoniumchlorid, einem kationischen Tensid?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
  2. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids.
  3. Der Typ ist kationisch.
  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

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
    Zu welchem Tensidtyp gehört Natriumdodecylsulfat?
    So fängst du an:
    Der Kopf der Sulfatgruppe ist negativ geladen.
    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
  2. ●5
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Cocamidopropylbetain, 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
    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

Warum bleiben Fetttröpfchen in Spülwasser fein verteilt und fließen nicht zusammen?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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. ○7
    Was geschieht in Wasser oberhalb der kritischen Micellbildungskonzentration?
    So fängst du an:
    Die Schwänze meiden das Wasser und lagern sich zusammen.
    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
  2. ●8
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Rußteilchen bleiben in der Spülmittellösung fein verteilt.
    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
  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
    Wie wird ein Fetttröpfchen vom Gewebe abgelöst?
    So fängst du an:
    Die Schwänze tauchen in das Fett.
    Lösung zeigen
    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
  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

Welche Produkte entstehen bei der Verseifung eines Fettes mit Natronlauge?
Schritt für Schritt
  1. Die Esterbindungen werden gespalten.
  2. Das Glycerin wird frei.
  3. Die Fettsäuren liegen als Natriumsalze vor.
  1. Die Esterbindungen werden gespalten.
  2. Das Glycerin wird frei.
  3. Die Fettsäuren liegen als Natriumsalze vor.
Ergebnis:
Glycerin und Natriumsalze der Fettsäuren

AchtungVerseifung mit Veresterung oder Neutralisation verwechselt

So nicht
Verseifung ist Veresterung oder Neutralisation: Fett plus Lauge ergibt Wasser und Salz.
So richtig
Verseifung spaltet den Ester mit Lauge: Es entstehen Glycerin und drei Seifenanionen. Die Veresterung läuft rückwärts.

Zeichne die Esterbindung und markiere, wo die Lauge angreift.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 88,5 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Triolein) = 88,5 g : 885 g/mol = 0,10 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Triolein) = 88,5 g : 885 g/mol = 0,10 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
    3. m = 0,30 mol · 304 g/mol = 91,2 g
    Ergebnis:
    91,2 g
  2. ●14
    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.
    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
  3. ★15
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumpalmitat entstehen, wenn 403,5 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 g/mol.
    Lösung zeigen
    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

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
    Warum verliert Seife in hartem Wasser einen Teil ihrer Waschwirkung?
    So fängst du an:
    Hartes Wasser enthält Calcium- und Magnesiumionen.
    Lösung zeigen
    1. Hartes Wasser enthält Calcium- und Magnesiumionen.
    2. Zwei Seifenanionen binden ein Calciumion.
    3. Das ungeladene Salz fällt als Kalkseife aus.
    Ergebnis:
    Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife
  2. ●17
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Ba²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Ba²⁺ 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 Duftstoffe in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: Duftstoffe.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie geben der Wäsche einen angenehmen Geruch.
  1. Prüfe den Namen: Duftstoffe.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie geben der Wäsche einen angenehmen Geruch.
Ergebnis:
Sie geben der Wäsche einen angenehmen Geruch

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 Stellmittel wie Natriumsulfat in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: Stellmittel wie Natriumsulfat.
    Lösung zeigen
    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
  2. ●20
    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
  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 0,1 mol Hexadecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,1 mol.
  3. m = 0,1 mol · 344 g/mol = 34,4 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,1 mol.
  3. m = 0,1 mol · 344 g/mol = 34,4 g
Ergebnis:
34,4 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 Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Tetradecan-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) = 4 mol.
    3. m = 4 mol · 316 g/mol = 1264 g
    Ergebnis:
    1264 g
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 2 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    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
  3. ★24
    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

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
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Ein Lichtstrahl wird in einer klaren Tensidlösung als Strahl sichtbar.
    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: Micellenbildung in klarer Lösung.
    Ergebnis:
    Micellenbildung in klarer Lösung
  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 Natriumpalmitat entstehen, wenn 80,7 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tripalmitin) = 80,7 g : 807 g/mol = 0,10 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
    3. m = 0,30 mol · 278 g/mol = 83,4 g
    Ergebnis:
    83,4 g
  5. ●29
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Fe³⁺-Ion?
    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
  6. ●30
    Welche Aufgabe haben Soda in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Soda.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie macht die Waschlauge alkalisch und unterstützt die Fettlösung.
    Ergebnis:
    Sie macht die Waschlauge alkalisch und unterstützt die Fettlösung

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 Cetyltrimethylammoniumchlorid, einem kationischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Eine positive Ladung am Kopf des Tensids

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

    33
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Pfeffer auf Wasser weicht vor einem Tropfen Spülmittel zum Rand zurück.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Senkung der Grenzflächenspannung

  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
    Welche Produkte entstehen bei der Verseifung eines Fettes mit Natronlauge?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Glycerin und Natriumsalze der Fettsäuren

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

    36
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Fe³⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 Seifenanionen

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

    37
    Welche Aufgabe haben Tenside in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie lösen den Schmutz ab und halten ihn in der Schwebe

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Wie entsteht ein Alkylsulfat-Tensid aus einem Fettalkohol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Der Fettalkohol wird mit Schwefelsäure verestert und anschließend mit Natronlauge neutralisiert

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

Lösungen

  1. Aus einem wasserliebenden Kopf und einem fettliebenden Schwanz
  2. 17 Kohlenstoffatome
  3. Die Kette C₁₁H₂₃
  4. Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung
  5. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  6. Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab
  7. Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  8. Dispergiervermögen für Partikel
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Die Schwänze lagern sich ins Fett, die Köpfe zeigen ins Wasser, Bewegung löst das Tröpfchen ab
  11. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 91,2 g
  14. 24 g
  15. 417 g
  16. Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife
  17. 2 Seifenanionen
  18. 2 Stearationen
  19. Sie halten das Pulver rieselfähig
  20. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. 1264 g
  23. 464 g
  24. 928 g
  25. 13 Kohlenstoffatome
  26. Micellenbildung in klarer Lösung
  27. Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser
  28. 83,4 g
  29. 3 Seifenanionen
  30. Sie macht die Waschlauge alkalisch und unterstützt die Fettlösung
  31. 17 Kohlenstoffatome
  32. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  33. Senkung der Grenzflächenspannung
  34. Die gleich geladenen Tensidhüllen stoßen sich ab und halten ihn in der Schwebe
  35. Glycerin und Natriumsalze der Fettsäuren
  36. 3 Seifenanionen
  37. Sie lösen den Schmutz ab und halten ihn in der Schwebe
  38. Der Fettalkohol wird mit Schwefelsäure verestert und anschließend mit Natronlauge neutralisiert