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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

Welcher Teil von Natriumstearat C₁₇H₃₅–COO⁻ Na⁺ ist der fettliebende Schwanz?
Schritt für Schritt
  1. Die Kette besteht nur aus C und H.
  2. Sie ist unpolar und mischt sich mit Fett.
  3. Das ist der Schwanz C₁₇H₃₅.
  1. Die Kette besteht nur aus C und H.
  2. Sie ist unpolar und mischt sich mit Fett.
  3. Das ist der Schwanz C₁₇H₃₅.
Ergebnis:
Die Kette C₁₇H₃₅

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 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
    Warum löst sich Natriumstearat teilweise in Wasser und teilweise in Öl?
    Lösung zeigen
    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
  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 Natriumlaurylethersulfat, 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 ein Fettalkoholethoxylat, 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 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. ★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
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Mit Tensid geschüttelt bleibt ein Öl-Wasser-Gemisch lange milchig.
    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: Emulgiervermögen für Öltröpfchen.
    Ergebnis:
    Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  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 das Wasser beim Waschen?
Schritt für Schritt
  1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
  2. Dazu gehört das Wasser.
  3. Es benetzt das Gewebe und transportiert den Schmutz ab.
  1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
  2. Dazu gehört das Wasser.
  3. Es benetzt das Gewebe und transportiert den Schmutz ab.
Ergebnis:
Es benetzt das Gewebe und transportiert den Schmutz ab

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
    Was geschieht am Anfang des Waschvorgangs auf der Teilchenebene?
    So fängst du an:
    Die Tensidmoleküle lagern sich an Grenzflächen an.
    Lösung zeigen
    1. Die Tensidmoleküle lagern sich an Grenzflächen an.
    2. Dadurch sinkt die Grenzflächenspannung.
    3. Das Wasser dringt in Gewebe und Schmutz ein.
    Ergebnis:
    Das Wasser benetzt Gewebe und Schmutz besser, weil Tenside die Grenzflächenspannung senken
  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 Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 161,4 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
Schritt für Schritt
  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
  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

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
    Welche Reaktion beschreibt die Herstellung von Seife aus Fett?
    Lösung zeigen
    1. Fett ist ein Triester des Glycerins.
    2. Hydroxidionen spalten die Esterbindungen.
    3. Es entstehen Glycerin und drei Seifenanionen.
    Ergebnis:
    Verseifung: Ein Ester wird mit Lauge zu Glycerin und Salzen der Fettsäuren gespalten
  3. ★15
    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
    1. n(Triolein) = 88,5 g : 885 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

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 Al³⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Al³⁺ hat die Ladung +3.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
  1. Al³⁺ 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 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
    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 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 Vergrauungsinhibitoren in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 Enthärter in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: Enthärter.
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Enthärter.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers.
    Ergebnis:
    Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben Duftstoffe in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    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
  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 4 mol Hexadecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 4 mol.
  3. m = 4 mol · 344 g/mol = 1376 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 4 mol.
  3. m = 4 mol · 344 g/mol = 1376 g
Ergebnis:
1376 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 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 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 Natriumdodecylsulfat (C₁₂H₂₅–OSO₃⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    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
  2. ●26
    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. ●27
    Welche Rolle spielt ein Enzym beim Waschen?
    Lösung zeigen
    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
  4. ●28
    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
    1. n(Tristearin) = 445,5 g : 891 g/mol = 0,50 mol.
    2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
    3. m = 1,50 mol · 306 g/mol = 459 g
    Ergebnis:
    459 g
  5. ●29
    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
  6. ●30
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,1 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,1 mol.
    3. m = 0,1 mol · 288 g/mol = 28,8 g
    Ergebnis:
    28,8 g

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
    Welcher Teil von Kaliumoleat (C₁₇H₃₃–COO⁻ K⁺) ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₇H₃₃

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

    32
    Zu welchem Tensidtyp gehört Natriumdodecylsulfat?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung

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

    33
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Mayonnaise bleibt gemischt, weil Eigelb Lecithin enthält.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Emulgiervermögen für Öltröpfchen

  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 Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 89,1 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    12 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
    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 Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    928 g

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

Lösungen

  1. 11 Kohlenstoffatome
  2. Der Kopf wechselwirkt mit Wasser, der Schwanz mit Öl
  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. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  6. Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab
  7. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  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. Das Wasser benetzt Gewebe und Schmutz besser, weil Tenside die Grenzflächenspannung senken
  11. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 918 g
  14. Verseifung: Ein Ester wird mit Lauge zu Glycerin und Salzen der Fettsäuren gespalten
  15. 12 g
  16. 3 Seifenanionen
  17. Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz
  18. 2 Stearationen
  19. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  20. Sie geben der Wäsche einen angenehmen Geruch
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. Anbau, Transport und Abbaubarkeit der Stoffe entscheiden über die Umweltbilanz
  23. 72 g
  24. 144 g
  25. 12 Kohlenstoffatome
  26. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  27. Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke
  28. 459 g
  29. 2 Seifenanionen
  30. 28,8 g
  31. Die Kette C₁₇H₃₃
  32. Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung
  33. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  34. Die gleich geladenen Tensidhüllen stoßen sich ab und halten ihn in der Schwebe
  35. 12 g
  36. Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife
  37. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  38. 928 g