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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Tenside, Seife und Waschmittel

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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 Natriumlaurat (C₁₁H₂₃–COO⁻ Na⁺) ist der fettliebende Schwanz?
Schritt für Schritt
  1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
  2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
  3. Das ist die Kette C₁₁H₂₃.
  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

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 Dodecyltrimethylammoniumchlorid (C₁₂H₂₅–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻)?
    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 C₁₂H₂₅ nennt die Zahl.
    3. Es sind 12 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    12 Kohlenstoffatome
  2. ●2
    Welcher Teil von Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻) ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
    2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
    3. Das ist die Kette C₁₆H₃₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₆H₃₃
  3. ★3
    Warum eignet sich eine Kette aus nur zwei Kohlenstoffatomen schlecht als Tensidschwanz?
    Lösung zeigen
    1. Der Schwanz muss lang genug sein, damit er Fett bindet.
    2. Typisch sind zehn bis zwanzig Kohlenstoffatome.
    3. Mit zwei Atomen bleibt die Wirkung aus.
    Ergebnis:
    Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden

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

MerkenTensidtypen

Die Ladung am Kopf bestimmt den Typ.

Anionisch minus, kationisch plus, zwitterionisch beides, nichtionisch keine.

BeispielTensidtypen

Welches Merkmal des Kopfes passt zu Natriumstearat, 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 Natriumdodecylbenzolsulfonat, 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 Dodecyltrimethylammoniumchlorid, einem kationischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist kationisch.
    Ergebnis:
    Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  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? Kreidestaub schwebt in Tensidlösung länger als in reinem Wasser.
    So fängst du an:
    Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    Lösung zeigen
    1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
    3. Es ist die Eigenschaft: Dispergiervermögen für Partikel.
    Ergebnis:
    Dispergiervermögen für Partikel
  2. ●8
    Was geschieht in Wasser oberhalb der kritischen Micellbildungskonzentration?
    Lösung zeigen
    1. Die Schwänze meiden das Wasser und lagern sich zusammen.
    2. Die Köpfe zeigen nach außen ins Wasser.
    3. So entsteht eine Micelle.
    Ergebnis:
    Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  3. ★9
    Auf Wasser liegt Pfeffer, ein Tropfen Spülmittel in der Mitte lässt ihn zum Rand wandern. Was zeigt das?
    Lösung zeigen
    1. Tenside senken die Oberflächenspannung dort, wo sie auftreffen.
    2. Außen ist die Spannung höher und zieht die Wasseroberfläche samt Pfeffer.
    3. Der Pfeffer wird nach außen mitgezogen.
    Ergebnis:
    Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit

4Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

MerkenWaschvorgang

Beim Waschen benetzt das Wasser, Tenside umhüllen das Fett, Bewegung löst es ab.

Gleiche Ladungen halten es in der Schwebe.

BeispielDer Waschvorgang auf der Teilchenebene

Welche Rolle spielt die höhere Waschtemperatur beim Waschen?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 gesenkte Grenzflächenspannung 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 gesenkte Grenzflächenspannung.
    3. Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen.
    Ergebnis:
    Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen
  2. ●11
    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
  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 80,7 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
Schritt für Schritt
  1. n(Tripalmitin) = 80,7 g : 807 g/mol = 0,10 mol.
  2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
  3. m = 0,30 mol · 40 g/mol = 12 g
  1. n(Tripalmitin) = 80,7 g : 807 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

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 403,5 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Tripalmitin) = 403,5 g : 807 g/mol = 0,50 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 · 40 g/mol = 60 g
    Ergebnis:
    60 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 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 Zn²⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Zn²⁺ hat die Ladung +2.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
  1. Zn²⁺ 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
    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 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

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 Enzyme in einem Waschmittel?
    So fängst du an:
    Prüfe den Namen: Enzyme.
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: Enzyme.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett.
    Ergebnis:
    Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben optische Aufheller in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: optische Aufheller.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um.
    Ergebnis:
    Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um
  3. ★21
    Welche Umweltfolge hatten phosphathaltige Waschmittel in Seen?
    Lösung zeigen
    1. Phosphat ist ein Pflanzennährstoff.
    2. Es fördert Algenwachstum und Sauerstoffzehrung beim Abbau.
    3. Fische ersticken schließlich, der See kippt.
    Ergebnis:
    Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser

8Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

MerkenSynthetische Tenside

Aus Fettalkoholen entstehen mit Schwefelsäure und Neutralisation Alkylsulfate.

Rohstoffe sind Pflanzenöle oder Erdöl.

BeispielSynthetische Tenside und Rohstoffe

Welchen Ausgangsstoff braucht man neben Glucose für Zuckertenside (Alkylpolyglucoside)?
Schritt für Schritt
  1. Der Zuckerrest bildet den Kopf.
  2. Der Fettalkohol liefert den Schwanz.
  3. Beide verbinden sich zum nichtionischen Tensid.
  1. Der Zuckerrest bildet den Kopf.
  2. Der Fettalkohol liefert den Schwanz.
  3. Beide verbinden sich zum nichtionischen Tensid.
Ergebnis:
Einen Fettalkohol aus Kokos- oder Palmkernöl

AchtungAusgangsstoffe synthetischer Tenside verwechselt

So nicht
Zuckertenside entstehen aus Glucose und einer Fettsäure. Alkylsulfate entstehen durch Verseifung.
So richtig
Alkylglucoside entstehen aus Glucose und Fettalkohol. Alkylsulfate entstehen aus Fettalkohol und Schwefelsäure.

Ordne jedem Tensid die beiden Ausgangsstoffe zu: Kopf und Schwanz.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Dodecan-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) = 0,5 mol.
    3. m = 0,5 mol · 288 g/mol = 144 g
    Ergebnis:
    144 g
  2. ●23
    Warum gelten Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe nicht automatisch als umweltfreundlich?
    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
  3. ★24
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    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

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●25
    Welcher Teil von Natriumtetradecylsulfat (C₁₄H₂₉–OSO₃⁻ 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 C₁₄H₂₉.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₄H₂₉
  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 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
  4. ●28
    Welche Rolle spielt der Kopf eines Tensidmoleküls beim Waschen?
    Lösung zeigen
    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
  5. ●29
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Fe²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Fe²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    2 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 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 Kaliumoleat, 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? Mit Tensid geschüttelt bleibt ein Öl-Wasser-Gemisch lange milchig.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Emulgiervermögen für Öltröpfchen

  4. Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

    34
    Welche Rolle spielt der Schwanz eines Tensidmoleküls beim Waschen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es lagert sich in den Fettschmutz ein

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 885 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    912 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 Fe²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen

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

    37
    Welche Aufgabe haben Stellmittel wie Natriumsulfat in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie halten das Pulver rieselfähig

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumhexadecylsulfat (M = 344 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Hexadecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    68,8 g

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

Lösungen

  1. 12 Kohlenstoffatome
  2. Die Kette C₁₆H₃₃
  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 positive Ladung am Kopf des Tensids
  6. Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab
  7. Dispergiervermögen für Partikel
  8. Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen
  11. Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 60 g
  14. 12 g
  15. 91,8 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife
  18. 3 Seifenanionen
  19. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett
  20. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. 144 g
  23. Anbau, Transport und Abbaubarkeit der Stoffe entscheiden über die Umweltbilanz
  24. 1152 g
  25. Die Kette C₁₄H₂₉
  26. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  27. Dispergiervermögen für Partikel
  28. Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe
  29. 2 Seifenanionen
  30. Sie macht die Waschlauge alkalisch und unterstützt die Fettlösung
  31. 16 Kohlenstoffatome
  32. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  33. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  34. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  35. 912 g
  36. 2 Seifenanionen
  37. Sie halten das Pulver rieselfähig
  38. 68,8 g