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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Tenside, Seife und Waschmittel

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
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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 Natriumtetradecylsulfat (C₁₄H₂₉–OSO₃⁻ 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 C₁₄H₂₉.
  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

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
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Natriumpalmitat (C₁₅H₃₁–COO⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
    2. Der Index von C in C₁₅H₃₁ nennt die Zahl.
    3. Es sind 15 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    15 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 Cocamidopropylbetain, einem zwitterionischen 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. Beide Ladungen im Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist zwitterionisch.
    Ergebnis:
    Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  2. ●5
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Benzalkoniumchlorid, 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

Was bedeutet Grenzflächenaktivität bei einem Tensid?
Schritt für Schritt
  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.
  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

AchtungTenside erhöhen die Grenzflächenspannung

So nicht
Tenside erhöhen die Oberflächenspannung und drücken den Pfeffer hinaus.
So richtig
Tenside senken die Grenzflächenspannung. Die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit.

Beschreibe, wo die Spannung kleiner ist und in welche Richtung die Oberfläche gezogen wird.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Beim Schütteln bleibt der Schaum der Lösung lange stehen.
    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: Schaumbildung durch Luftbläschen.
    Ergebnis:
    Schaumbildung durch Luftbläschen
  2. ●8
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Rußteilchen bleiben in der Spülmittellösung fein verteilt.
    Lösung zeigen
    1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
    3. Es ist die Eigenschaft: Dispergiervermögen für Partikel.
    Ergebnis:
    Dispergiervermögen für Partikel
  3. ★9
    Auf Wasser liegt Pfeffer, ein Tropfen Spülmittel in der Mitte lässt ihn zum Rand wandern. Was zeigt das?
    Lösung zeigen
    1. Tenside senken die Oberflächenspannung dort, wo sie auftreffen.
    2. Außen ist die Spannung höher und zieht die Wasseroberfläche samt Pfeffer.
    3. Der Pfeffer wird nach außen mitgezogen.
    Ergebnis:
    Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit

4Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

MerkenWaschvorgang

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

Gleiche Ladungen halten es in der Schwebe.

BeispielDer Waschvorgang auf der Teilchenebene

Welche Rolle spielt 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
    Welche Rolle spielt die Micelle 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 Micelle.
    3. Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser.
    Ergebnis:
    Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser
  2. ●11
    Was geschieht am Anfang des Waschvorgangs auf der Teilchenebene?
    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
  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 Natriumoleat entstehen, wenn 177 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
Schritt für Schritt
  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
  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

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
    Welche Produkte entstehen bei der Verseifung eines Fettes mit Natronlauge?
    So fängst du an:
    Die Esterbindungen werden gespalten.
    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
  2. ●14
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 161,4 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tripalmitin) = 161,4 g : 807 g/mol = 0,20 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,60 mol.
    3. m = 0,60 mol · 40 g/mol = 24 g
    Ergebnis:
    24 g
  3. ★15
    Bestimme: Wie viel 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

Warum fällt Kalkseife aus, obwohl Natriumseife gut löslich ist?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 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
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Mn²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Mn²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen
  3. ★18
    Bestimme: Wie viele Stearationen binden in der Kalkseife Ca(C₁₇H₃₅COO)₂ ein Calciumion?
    Lösung zeigen
    1. Ca²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes Stearation hat die Ladung −1.
    3. Zwei Stearationen gleichen die Ladung aus.
    Ergebnis:
    2 Stearationen

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

MerkenWaschmittel

Ein Vollwaschmittel enthält Tenside, Enthärter, Bleiche, Enzyme, Aufheller und Duft.

Umweltbewusst heißt: richtig dosieren, kühl waschen.

BeispielWaschmitteltypen und Zusatzstoffe

Welche Aufgabe haben Enthärter in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: Enthärter.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers.
  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

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 Waschmitteln?
    So fängst du an:
    Calcium- und Magnesiumionen stören die Tenside.
    Lösung zeigen
    1. Calcium- und Magnesiumionen stören die Tenside.
    2. Enthärter halten sie in Lösung gebunden.
    3. So fällt keine Kalkseife aus.
    Ergebnis:
    Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  2. ●20
    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
  3. ★21
    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

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 0,2 mol Tetradecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,2 mol.
  3. m = 0,2 mol · 316 g/mol = 63,2 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,2 mol.
  3. m = 0,2 mol · 316 g/mol = 63,2 g
Ergebnis:
63,2 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 Natriumhexadecylsulfat (M = 344 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Hexadecan-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) = 0,2 mol.
    3. m = 0,2 mol · 344 g/mol = 68,8 g
    Ergebnis:
    68,8 g
  2. ●23
    Wie entsteht ein Alkylsulfat-Tensid aus einem Fettalkohol?
    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
  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
    Aus welchen zwei Teilen besteht ein typisches Tensid-Molekül?
    Lösung zeigen
    1. Der Kopf trägt eine Ladung oder polare Gruppe.
    2. Der Schwanz ist eine unpolare Kohlenwasserstoffkette.
    3. Damit bindet das Molekül an Wasser und an Fett.
    Ergebnis:
    Aus einem wasserliebenden Kopf und einem fettliebenden Schwanz
  2. ●26
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Eine Büroklammer schwimmt auf Wasser und sinkt nach einem Tropfen Spülmittel.
    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: Senkung der Grenzflächenspannung.
    Ergebnis:
    Senkung der Grenzflächenspannung
  3. ●27
    Wie wird ein Fetttröpfchen vom Gewebe abgelöst?
    Lösung zeigen
    1. Die Schwänze tauchen in das Fett.
    2. Die Köpfe bleiben im Wasser.
    3. Die Trommelbewegung löst das umhüllte Tröpfchen vom Gewebe.
    Ergebnis:
    Die Schwänze lagern sich ins Fett, die Köpfe zeigen ins Wasser, Bewegung löst das Tröpfchen ab
  4. ●28
    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
  5. ●29
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Cr³⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Cr³⁺ hat die Ladung +3.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    3 Seifenanionen
  6. ●30
    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

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 Natriumdodecylsulfonat (C₁₂H₂₅–SO₃⁻ Na⁺) ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₂H₂₅

  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? Oberhalb einer Mindestkonzentration streut die Lösung Licht, darunter nicht.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Micellenbildung in klarer Lösung

  4. Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

    34
    Welche Rolle spielt der Kopf eines Tensidmoleküls beim Waschen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe

  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
    Warum fällt Kalkseife aus, obwohl Natriumseife gut löslich ist?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz

  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 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. 12 Kohlenstoffatome
  2. 15 Kohlenstoffatome
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Beide Ladungen im 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. Schaumbildung durch Luftbläschen
  8. Dispergiervermögen für Partikel
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Es schließt Fetttröpfchen ein und transportiert sie im Wasser
  11. Das Wasser benetzt Gewebe und Schmutz besser, weil Tenside die Grenzflächenspannung senken
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. Glycerin und Natriumsalze der Fettsäuren
  14. 24 g
  15. 91,8 g
  16. 3 Seifenanionen
  17. 2 Seifenanionen
  18. 2 Stearationen
  19. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  20. Sie macht die Waschlauge alkalisch und unterstützt die Fettlösung
  21. Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt
  22. 68,8 g
  23. Der Fettalkohol wird mit Schwefelsäure verestert und anschließend mit Natronlauge neutralisiert
  24. 144 g
  25. Aus einem wasserliebenden Kopf und einem fettliebenden Schwanz
  26. Senkung der Grenzflächenspannung
  27. Die Schwänze lagern sich ins Fett, die Köpfe zeigen ins Wasser, Bewegung löst das Tröpfchen ab
  28. 12 g
  29. 3 Seifenanionen
  30. 1152 g
  31. Die Kette C₁₂H₂₅
  32. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  33. Micellenbildung in klarer Lösung
  34. Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe
  35. 456 g
  36. Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz
  37. Sie halten das Pulver rieselfähig
  38. 72 g