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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 Natriumstearat (C₁₇H₃₅–COO⁻ Na⁺)?
Schritt für Schritt
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₇H₃₅ nennt die Zahl.
  3. Es sind 17 Kohlenstoffatome.
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₇H₃₅ nennt die Zahl.
  3. Es sind 17 Kohlenstoffatome.
Ergebnis:
17 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
    Aus welchen zwei Teilen besteht ein typisches Tensid-Molekül?
    So fängst du an:
    Der Kopf trägt eine Ladung oder polare Gruppe.
    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. ●2
    Welcher Teil von Kaliumoleat (C₁₇H₃₃–COO⁻ K⁺) 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 C₁₇H₃₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₇H₃₃
  3. ★3
    Welcher Teil von Natriumdodecylsulfonat (C₁₂H₂₅–SO₃⁻ 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 C₁₂H₂₅.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₂H₂₅

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

Ein Tensid trägt im selben Molekül eine positive und eine negative Ladung. Wie heißt der Typ?
Schritt für Schritt
  1. Es gibt zwei Ladungen im selben Molekül.
  2. Das Molekül ist nach außen meist neutral.
  3. Der Typ heißt zwitterionisch.
  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

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 Polysorbat 80, einem nichtionischen Tensid?
    So fängst du an:
    Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf.
    3. Der Typ ist nichtionisch.
    Ergebnis:
    Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  2. ●5
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Cetyltrimethylammoniumchlorid, 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 geschieht in Wasser oberhalb der kritischen Micellbildungskonzentration?
Schritt für Schritt
  1. Die Schwänze meiden das Wasser und lagern sich zusammen.
  2. Die Köpfe zeigen nach außen ins Wasser.
  3. So entsteht eine Micelle.
  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

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. ○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
    Warum bleiben Fetttröpfchen in Spülwasser fein verteilt und fließen nicht zusammen?
    Lösung zeigen
    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
  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 Spülen beim Waschen?
Schritt für Schritt
  1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
  2. Dazu gehört das Spülen.
  3. Es entfernt die Waschlauge samt Schmutz.
  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

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 gleiche Ladung der Tensidhüllen 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 gleiche Ladung der Tensidhüllen.
    3. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert.
    Ergebnis:
    Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  2. ●11
    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
  3. ★12
    Welche Rolle spielt der Schwanz eines Tensidmoleküls beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört der Schwanz eines Tensidmoleküls.
    3. Es lagert sich in den Fettschmutz ein.
    Ergebnis:
    Es lagert sich in den Fettschmutz ein

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 Natriumhydroxid braucht die vollständige Verseifung von 89 g Tristearin? M(Tristearin) = 890 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
Schritt für Schritt
  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
  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

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 Natriumoleat entstehen, wenn 177 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Triolein) = 177 g : 885 g/mol = 0,20 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
  2. ●14
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumpalmitat entstehen, wenn 80,7 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tripalmitin) = 80,7 g : 807 g/mol = 0,10 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
    3. m = 0,30 mol · 278 g/mol = 83,4 g
    Ergebnis:
    83,4 g
  3. ★15
    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.
    Lösung zeigen
    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

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 Fe²⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Fe²⁺ hat die Ladung +2.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
  1. Fe²⁺ 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 Ba²⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Ba²⁺ hat die Ladung +2.
    Lösung zeigen
    1. Ba²⁺ 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 Fe³⁺-Ion?
    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
  3. ★18
    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

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 Soda in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 0,5 mol Tetradecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,5 mol.
  3. m = 0,5 mol · 316 g/mol = 158 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 0,5 mol.
  3. m = 0,5 mol · 316 g/mol = 158 g
Ergebnis:
158 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 Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Octan-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 · 232 g/mol = 116 g
    Ergebnis:
    116 g
  2. ●23
    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
  3. ★24
    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,5 mol.
    3. m = 0,5 mol · 288 g/mol = 144 g
    Ergebnis:
    144 g

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●25
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Dodecyltrimethylammoniumchlorid (C₁₂H₂₅–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
    2. Der Index von C in C₁₂H₂₅ nennt die Zahl.
    3. Es sind 12 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    12 Kohlenstoffatome
  2. ●26
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu ein Alkylpolyglucosid, 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. ●27
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Mit Tensid geschüttelt bleibt ein Öl-Wasser-Gemisch lange milchig.
    Lösung zeigen
    1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
    3. Es ist die Eigenschaft: Emulgiervermögen für Öltröpfchen.
    Ergebnis:
    Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  4. ●28
    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
  5. ●29
    Warum fällt Kalkseife aus, obwohl Natriumseife gut löslich ist?
    Lösung zeigen
    1. Ca²⁺ trägt zwei positive Ladungen.
    2. Es gleicht die Ladung von zwei R–COO⁻ aus.
    3. Das ungeladene Salz löst sich kaum in Wasser.
    Ergebnis:
    Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz
  6. ●30
    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

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 Natriumdodecylsulfonat (C₁₂H₂₅–SO₃⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    12 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? 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 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
    Welche Reaktion beschreibt die Herstellung von Seife aus Fett?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Verseifung: Ein Ester wird mit Lauge zu Glycerin und Salzen der Fettsäuren gespalten

  6. Ich erkläre die Säure- und Härteempfindlichkeit von Seife.

    36
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Al³⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 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 2 mol Hexadecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    688 g

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

Lösungen

  1. Aus einem wasserliebenden Kopf und einem fettliebenden Schwanz
  2. Die Kette C₁₇H₃₃
  3. Die Kette C₁₂H₂₅
  4. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  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. Tensidmoleküle umhüllen die Tröpfchen, gleiche Ladungen stoßen sich ab
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  11. Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen
  12. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  13. 182,4 g
  14. 83,4 g
  15. 12 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. 3 Seifenanionen
  18. 2 Seifenanionen
  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. 116 g
  23. 576 g
  24. 144 g
  25. 12 Kohlenstoffatome
  26. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  27. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  28. Verseifung: Ein Ester wird mit Lauge zu Glycerin und Salzen der Fettsäuren gespalten
  29. Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz
  30. Anbau, Transport und Abbaubarkeit der Stoffe entscheiden über die Umweltbilanz
  31. 12 Kohlenstoffatome
  32. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  33. Micellenbildung in klarer Lösung
  34. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  35. Verseifung: Ein Ester wird mit Lauge zu Glycerin und Salzen der Fettsäuren gespalten
  36. 3 Seifenanionen
  37. Sie halten das Pulver rieselfähig
  38. 688 g