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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 Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻) 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 C₁₆H₃₃.
  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

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 Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–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 C₁₆H₃₃ nennt die Zahl.
    3. Es sind 16 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    16 Kohlenstoffatome
  2. ●2
    Welcher Teil von Natriumstearat C₁₇H₃₅–COO⁻ Na⁺ ist der fettliebende Schwanz?
    Lösung zeigen
    1. Die Kette besteht nur aus C und H.
    2. Sie ist unpolar und mischt sich mit Fett.
    3. Das ist der Schwanz C₁₇H₃₅.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₇H₃₅
  3. ★3
    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 Kaliumoleat, 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 ein Fettalkoholethoxylat, 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
    Ein Tensid trägt im selben Molekül eine positive und eine negative Ladung. Wie heißt der Typ?
    Lösung zeigen
    1. Es gibt zwei Ladungen im selben Molekül.
    2. Das Molekül ist nach außen meist neutral.
    3. Der Typ heißt zwitterionisch.
    Ergebnis:
    Zwitterionisch, also beide Ladungen
  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

Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Pfeffer auf Wasser weicht vor einem Tropfen Spülmittel zum Rand zurück.
Schritt für Schritt
  1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
  2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
  3. Es ist die Eigenschaft: Senkung der Grenzflächenspannung.
  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

AchtungTensideigenschaften nicht unterschieden

So nicht
Spannungsabfall, Emulgieren, Dispergieren und Schaum sind alles dasselbe.
So richtig
Jede Beobachtung zeigt eine eigene Eigenschaft: Spannung an der Oberfläche, Emulgieren von Öltröpfchen, Dispergieren von Feststoffen, Schaum aus Luftblasen, Micellen durch Lichtstreuung.

Beschreibe, was sich in der Beobachtung ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Blasen oder Licht.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Warum bleiben Fetttröpfchen in Spülwasser fein verteilt und fließen nicht zusammen?
    So fängst du an:
    Die Schwänze tauchen ins Fett, die Köpfe zeigen nach außen.
    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
  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
    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 ein Enzym 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 ein Enzym.
    3. Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke.
    Ergebnis:
    Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke
  2. ●11
    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
  3. ★12
    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

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 Natriumpalmitat entstehen, wenn 80,7 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(Natriumpalmitat) = 278 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 · 278 g/mol = 83,4 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 · 278 g/mol = 83,4 g
Ergebnis:
83,4 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
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 178,2 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Tristearin) = 178,2 g : 891 g/mol = 0,20 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tristearin) = 178,2 g : 891 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
  2. ●14
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 885 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Triolein) = 885 g : 885 g/mol = 1,00 mol.
    2. Faktor 3: n = 3,00 mol.
    3. m = 3,00 mol · 40 g/mol = 120 g
    Ergebnis:
    120 g
  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

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 Zn²⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Zn²⁺ hat die Ladung +2.
    Lösung zeigen
    1. Zn²⁺ 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 Mg²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    1. Mg²⁺ 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 Stellmittel wie Natriumsulfat in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: Stellmittel wie Natriumsulfat.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie halten das Pulver rieselfähig.
  1. Prüfe den Namen: Stellmittel wie Natriumsulfat.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie halten das Pulver rieselfähig.
Ergebnis:
Sie halten das Pulver rieselfähig

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 Enthärter in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    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
  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 Natriumhexadecylsulfat (M = 344 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Hexadecan-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 · 344 g/mol = 68,8 g
  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

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 Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 2 mol Tetradecan-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) = 2 mol.
    3. m = 2 mol · 316 g/mol = 632 g
    Ergebnis:
    632 g
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,25 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,25 mol.
    3. m = 0,25 mol · 232 g/mol = 58 g
    Ergebnis:
    58 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
    Zu welchem Tensidtyp gehört Natriumdodecylsulfat?
    Lösung zeigen
    1. Der Kopf der Sulfatgruppe ist negativ geladen.
    2. Anionen sind negative Ionen.
    3. Das Tensid ist anionisch.
    Ergebnis:
    Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung
  2. ●26
    Welche Rolle spielt die gleiche Ladung der Tensidhüllen beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört die gleiche Ladung der Tensidhüllen.
    3. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert.
    Ergebnis:
    Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  3. ●27
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 88,5 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Triolein) = 88,5 g : 885 g/mol = 0,10 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
    3. m = 0,30 mol · 304 g/mol = 91,2 g
    Ergebnis:
    91,2 g
  4. ●28
    Bestimme: Wie viel Natriumhexadecylsulfat (M = 344 g/mol) entsteht höchstens aus 0,1 mol Hexadecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,1 mol.
    3. m = 0,1 mol · 344 g/mol = 34,4 g
    Ergebnis:
    34,4 g
  5. ●29
    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
  6. ★30
    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

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 Dodecyltrimethylammoniumchlorid (C₁₂H₂₅–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻) 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 Polysorbat 80, einem nichtionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf

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

    33
    Was geschieht in Wasser oberhalb der kritischen Micellbildungskonzentration?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen

  4. Ich erläutere den Waschvorgang auf der Teilchenebene.

    34
    Wie wird ein Fetttröpfchen vom Gewebe abgelöst?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Die Schwänze lagern sich ins Fett, die Köpfe zeigen ins Wasser, Bewegung löst das Tröpfchen ab

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 885 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    120 g

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

    36
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Ca²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen

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

    37
    Welche Aufgabe haben Enthärter in Waschmitteln?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

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    Bestimme: Wie viel Natriumdodecylsulfat (M = 288 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Dodecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    57,6 g

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

Lösungen

  1. 16 Kohlenstoffatome
  2. Die Kette C₁₇H₃₅
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  5. Zwitterionisch, also beide Ladungen
  6. Sie haften an den negativ geladenen Fasern und waschen dadurch kaum Schmutz ab
  7. Tensidmoleküle umhüllen die Tröpfchen, gleiche Ladungen stoßen sich ab
  8. Das Tensid lagert sich an Grenzflächen an und senkt die Grenzflächenspannung
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke
  11. Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe
  12. Es entfernt die Waschlauge samt Schmutz
  13. 24 g
  14. 120 g
  15. 91,8 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. 2 Seifenanionen
  18. 2 Stearationen
  19. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett
  20. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. 632 g
  23. 58 g
  24. 144 g
  25. Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung
  26. Es verhindert, dass sich der Schmutz wieder ablagert
  27. 91,2 g
  28. 34,4 g
  29. 15 Kohlenstoffatome
  30. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  31. Die Kette C₁₂H₂₅
  32. Keine Ladung, nur polare Gruppen am Kopf
  33. Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  34. Die Schwänze lagern sich ins Fett, die Köpfe zeigen ins Wasser, Bewegung löst das Tröpfchen ab
  35. 120 g
  36. 2 Seifenanionen
  37. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  38. 57,6 g