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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Tenside, Seife und Waschmittel

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

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

1Ich beschreibe den typischen Aufbau eines Tensid-Moleküls.

MerkenTensid-Molekül

Ein Tensid hat einen wasserliebenden Kopf.

Sein Schwanz ist eine fettliebende Kohlenwasserstoffkette.

BeispielAufbau eines Tensid-Moleküls

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
    Welcher Teil von Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻) 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 C₁₆H₃₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₆H₃₃
  2. ●2
    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
  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 ein Fettalkoholethoxylat, 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 Natriumdodecylsulfat, einem anionischen Tensid?
    So fängst du an:
    Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist anionisch.
    Ergebnis:
    Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  2. ●5
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu 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? Ein Lichtstrahl wird in einer klaren Tensidlösung als Strahl sichtbar.
    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: Micellenbildung in klarer Lösung.
    Ergebnis:
    Micellenbildung in klarer Lösung
  2. ●8
    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
  3. ★9
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Schmutz setzt sich in der Waschlauge nicht am Boden ab.
    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

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 das Spülen beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört das Spülen.
    3. Es entfernt die Waschlauge samt Schmutz.
    Ergebnis:
    Es entfernt die Waschlauge samt Schmutz
  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 Natriumstearat entstehen, wenn 445,5 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(Natriumstearat) = 306 g/mol.
Schritt für Schritt
  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
  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

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 Natriumpalmitat entstehen, wenn 161,4 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 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 · 278 g/mol = 166,8 g
    Ergebnis:
    166,8 g
  2. ●14
    Bestimme: Wie viel Natriumhydroxid braucht die vollständige Verseifung von 89 g Tristearin? M(Tristearin) = 890 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Fett) = 89 g : 890 g/mol = 0,1 mol.
    2. Je Fett braucht man 3 NaOH: n(NaOH) = 0,3 mol.
    3. m(NaOH) = 0,3 mol · 40 g/mol = 12 g
    Ergebnis:
    12 g
  3. ★15
    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

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

Was geschieht, wenn man Seifenlösung mit Essig oder Salzsäure ansäuert?
Schritt für Schritt
  1. Die Seifenanionen nehmen ein H⁺ auf.
  2. Aus R–COO⁻ wird R–COOH.
  3. Die freie Fettsäure ist schwer löslich und fällt aus.
  1. Die Seifenanionen nehmen ein H⁺ auf.
  2. Aus R–COO⁻ wird R–COOH.
  3. Die freie Fettsäure ist schwer löslich und fällt aus.
Ergebnis:
Es fallen die schwer löslichen freien Fettsäuren aus, die Waschwirkung geht verloren

AchtungFolgen von hartem Wasser und Säure für Seife falsch gedeutet

So nicht
Kalkseife ist gut löslich. Säure vermehrt die Seife und verstärkt den Schaum.
So richtig
Kalkseife ist schwer löslich und fällt aus. Säure macht aus den Seifenanionen schwer lösliche Fettsäuren.

Schreib die Gleichungen auf: Ca²⁺ mit zwei Seifenanionen, H₃O⁺ mit einem Seifenanion.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Ca²⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Ca²⁺ hat die Ladung +2.
    Lösung zeigen
    1. Ca²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen
  2. ●17
    Warum verliert Seife in hartem Wasser einen Teil ihrer Waschwirkung?
    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
  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 Enzyme in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: Enzyme.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett.
  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

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 Vergrauungsinhibitoren in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: Vergrauungsinhibitoren.
    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
  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 Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 0,3 mol Tetradecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,3 mol.
  3. m = 0,3 mol · 316 g/mol = 79 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,3 mol.
  3. m = 0,3 mol · 316 g/mol = 79 g
Ergebnis:
79 g

AchtungStoffmenge oder Volumen aus der Rechnung gelassen

So nicht
Für 0,2 mol Ethanol werden 1367 kJ frei. 50 mL Chloridlösung enthalten 14,4 g Silberchlorid.
So richtig
Der Tabellenwert gilt für ein Mol. Die Energie ist n · |ΔH|, die Stoffmenge folgt aus n = c · V.

Berechne zuerst die Stoffmenge, auch wenn die Aufgabe nicht danach fragt.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Bestimme: Wie viel Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 0,3 mol Decan-1-ol?
    So fängst du an:
    Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,3 mol.
    3. m = 0,3 mol · 260 g/mol = 65 g
    Ergebnis:
    65 g
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,2 mol.
    3. m = 0,2 mol · 232 g/mol = 46,4 g
    Ergebnis:
    46,4 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 Dodecyltrimethylammoniumchlorid (C₁₂H₂₅–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 C₁₂H₂₅.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₂H₂₅
  2. ●26
    Welches Tensid steckt in Weichspülern und trägt eine positive Ladung am Kopf?
    Lösung zeigen
    1. Textilfasern sind in Wasser meist negativ geladen.
    2. Positiv geladene Köpfe haften an ihnen.
    3. Das kationische Tensid macht den Stoff weich.
    Ergebnis:
    Ein quartäres Ammoniumsalz, ein kationisches Tensid
  3. ●27
    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
  4. ●28
    Welche Rolle spielt die Bewegung der Trommel beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört die Bewegung der Trommel.
    3. Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen.
    Ergebnis:
    Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen
  5. ●29
    Welche Produkte entstehen bei der Verseifung eines Fettes mit Natronlauge?
    Lösung zeigen
    1. Die Esterbindungen werden gespalten.
    2. Das Glycerin wird frei.
    3. Die Fettsäuren liegen als Natriumsalze vor.
    Ergebnis:
    Glycerin und Natriumsalze der Fettsäuren
  6. ●30
    Bestimme: Wie viel Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Tetradecan-1-ol?
    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

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Tensid-Molekül
Ein Tensid hat einen wasserliebenden Kopf.
Tensidtypen
Die Ladung am Kopf bestimmt den Typ.
Tensideigenschaften
Tenside senken die Grenzflächenspannung.
Waschvorgang
Beim Waschen benetzt das Wasser, Tenside umhüllen das Fett, Bewegung löst es ab.
Seifenherstellung
Bei der Verseifung spaltet Lauge ein Fett in Glycerin und drei Seifenanionen.
Seifennachteile
Calcium und Magnesium fällen Kalkseife aus, Säuren fällen Fettsäuren aus.
Waschmittel
Ein Vollwaschmittel enthält Tenside, Enthärter, Bleiche, Enzyme, Aufheller und Duft.
Synthetische Tenside
Aus Fettalkoholen entstehen mit Schwefelsäure und Neutralisation Alkylsulfate.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich beschreibe den typischen Aufbau eines Tensid-Moleküls.

    31
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    16 Kohlenstoffatome

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

    32
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Natriumdodecylbenzolsulfonat, einem anionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Eine negative Ladung am Kopf des Tensids

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

    33
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Kreidestaub schwebt in Tensidlösung länger als in reinem Wasser.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Dispergiervermögen für Partikel

  4. Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

    34
    Welche Rolle spielt die Bewegung der Trommel beim Waschen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 442,5 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    456 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 Zn²⁺-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 Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 0,3 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. Die Kette C₁₆H₃₃
  2. 12 Kohlenstoffatome
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  5. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  6. Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab
  7. Micellenbildung in klarer Lösung
  8. Das Tensid lagert sich an Grenzflächen an und senkt die Grenzflächenspannung
  9. Dispergiervermögen für Partikel
  10. Es macht Fette weicher und beschleunigt das Lösen
  11. Es entfernt die Waschlauge samt Schmutz
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 166,8 g
  14. 12 g
  15. 182,4 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife
  18. 2 Stearationen
  19. Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt
  20. Sie geben der Wäsche einen angenehmen Geruch
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. 65 g
  23. 46,4 g
  24. 144 g
  25. Die Kette C₁₂H₂₅
  26. Ein quartäres Ammoniumsalz, ein kationisches Tensid
  27. Micellenbildung in klarer Lösung
  28. Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen
  29. Glycerin und Natriumsalze der Fettsäuren
  30. 1264 g
  31. 16 Kohlenstoffatome
  32. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  33. Dispergiervermögen für Partikel
  34. Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen
  35. 456 g
  36. 2 Seifenanionen
  37. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge
  38. 65 g