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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Tenside, Seife und Waschmittel

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

1Ich beschreibe den typischen Aufbau eines Tensid-Moleküls.

MerkenTensid-Molekül

Ein Tensid hat einen wasserliebenden Kopf.

Sein Schwanz ist eine fettliebende Kohlenwasserstoffkette.

BeispielAufbau eines Tensid-Moleküls

Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Natriumdodecylsulfonat (C₁₂H₂₅–SO₃⁻ Na⁺)?
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
    Welcher Teil von Natriumdodecylsulfat (C₁₂H₂₅–OSO₃⁻ Na⁺) ist der fettliebende Schwanz?
    So fängst du an:
    Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
    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 C₁₂H₂₅.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₂H₂₅
  2. ●2
    Welcher Teil von Natriumstearat C₁₇H₃₅–COO⁻ Na⁺ ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    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
  3. ★3
    Welcher Teil von Natriumstearat (C₁₇H₃₅–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 C₁₇H₃₅.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₇H₃₅

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

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? Ein Lichtstrahl wird in einer klaren Tensidlösung als Strahl sichtbar.
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: Micellenbildung in klarer Lösung.
  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

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? Rußteilchen bleiben in der Spülmittellösung fein verteilt.
    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
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Oberhalb einer Mindestkonzentration streut die Lösung Licht, darunter nicht.
    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. ★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 die Micelle beim Waschen?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 das Wasser 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 das Wasser.
    3. Es benetzt das Gewebe und transportiert den Schmutz ab.
    Ergebnis:
    Es benetzt das Gewebe und transportiert den Schmutz ab
  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 Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 442,5 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
Schritt für Schritt
  1. n(Triolein) = 442,5 g : 885 g/mol = 0,50 mol.
  2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
  3. m = 1,50 mol · 40 g/mol = 60 g
  1. n(Triolein) = 442,5 g : 885 g/mol = 0,50 mol.
  2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
  3. m = 1,50 mol · 40 g/mol = 60 g
Ergebnis:
60 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 89,1 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Tristearin) = 89,1 g : 891 g/mol = 0,10 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tristearin) = 89,1 g : 891 g/mol = 0,10 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
    3. m = 0,30 mol · 40 g/mol = 12 g
    Ergebnis:
    12 g
  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 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 Cr³⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Cr³⁺ hat die Ladung +3.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
  1. Cr³⁺ 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 Cu²⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Cu²⁺ hat die Ladung +2.
    Lösung zeigen
    1. Cu²⁺ 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 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
  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

Wofür sind optische Aufheller in Vollwaschmitteln gedacht?
Schritt für Schritt
  1. Optische Aufheller fluoreszieren.
  2. Sie wandeln unsichtbares ultraviolettes Licht in sichtbares blaues Licht.
  3. Das gleicht Vergilbung optisch aus.
  1. Optische Aufheller fluoreszieren.
  2. Sie wandeln unsichtbares ultraviolettes Licht in sichtbares blaues Licht.
  3. Das gleicht Vergilbung optisch aus.
Ergebnis:
Sie wandeln ultraviolettes Licht in blaues Licht um und lassen die Wäsche weißer wirken

AchtungAufheller, Bleichmittel und Enzyme verwechselt

So nicht
Optische Aufheller entfernen Flecken wie Bleichmittel. Enzyme zerstören Farbstoffe.
So richtig
Aufheller verwandeln ultraviolettes Licht in blaues Licht. Bleichmittel zerstören Farbstoffe durch Oxidation. Enzyme spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett.

Ordne die drei Stoffe nach ihrer Wirkung: Licht umwandeln, Farbstoff zerstören oder Flecken spalten.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Welche Aufgabe haben optische Aufheller in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: optische Aufheller.
    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
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben Vergrauungsinhibitoren in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Vergrauungsinhibitoren.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt.
    Ergebnis:
    Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt
  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 Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Dodecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 4 mol.
  3. m = 4 mol · 288 g/mol = 1152 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 4 mol.
  3. m = 4 mol · 288 g/mol = 1152 g
Ergebnis:
1152 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
    Wie entsteht ein Alkylsulfat-Tensid aus einem Fettalkohol?
    So fängst du an:
    Die Hydroxygruppe des Alkohols reagiert mit Schwefelsäure.
    Lösung zeigen
    1. Die Hydroxygruppe des Alkohols reagiert mit Schwefelsäure.
    2. Es entsteht ein Schwefelsäureester, der Wasser abspaltet.
    3. Natronlauge macht daraus das Natriumsalz.
    Ergebnis:
    Der Fettalkohol wird mit Schwefelsäure verestert und anschließend mit Natronlauge neutralisiert
  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 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
    Welcher Teil von Natriummyristat (C₁₃H₂₇–COO⁻ Na⁺) ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
    2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
    3. Das ist die Kette C₁₃H₂₇.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₃H₂₇
  2. ●26
    Welche Rolle spielt die gleiche Ladung der Tensidhüllen beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört die gleiche Ladung der Tensidhüllen.
    3. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert.
    Ergebnis:
    Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  3. ●27
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 885 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Triolein) = 885 g : 885 g/mol = 1,00 mol.
    2. Faktor 3: n = 3,00 mol.
    3. m = 3,00 mol · 40 g/mol = 120 g
    Ergebnis:
    120 g
  4. ●28
    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
  5. ●29
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 2 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 2 mol.
    3. m = 2 mol · 288 g/mol = 576 g
    Ergebnis:
    576 g
  6. ●30
    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

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 Kaliumoleat (C₁₇H₃₃–COO⁻ K⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    17 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
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Eine Büroklammer schwimmt auf Wasser und sinkt nach einem Tropfen Spülmittel.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Senkung der Grenzflächenspannung

  4. Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

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

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 177 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    182,4 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 Ca²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen

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

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

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,25 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    72 g

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

Lösungen

  1. Die Kette C₁₂H₂₅
  2. Die Kette C₁₇H₃₅
  3. Die Kette C₁₇H₃₅
  4. Zwitterionisch, also beide Ladungen
  5. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  6. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  7. Dispergiervermögen für Partikel
  8. Micellenbildung in klarer Lösung
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Es benetzt das Gewebe und transportiert den Schmutz ab
  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. 12 g
  14. Verseifung: Ein Ester wird mit Lauge zu Glycerin und Salzen der Fettsäuren gespalten
  15. 91,8 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. 3 Seifenanionen
  18. 2 Stearationen
  19. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um
  20. Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. Der Fettalkohol wird mit Schwefelsäure verestert und anschließend mit Natronlauge neutralisiert
  23. 464 g
  24. 144 g
  25. Die Kette C₁₃H₂₇
  26. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  27. 120 g
  28. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge
  29. 576 g
  30. Der Kopf wechselwirkt mit Wasser, der Schwanz mit Öl
  31. 17 Kohlenstoffatome
  32. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  33. Senkung der Grenzflächenspannung
  34. Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser
  35. 182,4 g
  36. 2 Seifenanionen
  37. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge
  38. 72 g