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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
    Welcher Teil von Natriumtetradecylsulfat (C₁₄H₂₉–OSO₃⁻ Na⁺) ist der fettliebende Schwanz?
    So fängst du an:
    Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
    Lösung zeigen
    1. Der Schwanz besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
    2. Er ist unpolar und mischt sich mit Fett.
    3. Das ist die Kette C₁₄H₂₉.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₄H₂₉
  2. ●2
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Kaliumoleat (C₁₇H₃₃–COO⁻ K⁺)?
    Lösung zeigen
    1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
    2. Der Index von C in C₁₇H₃₃ nennt die Zahl.
    3. Es sind 17 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    17 Kohlenstoffatome
  3. ★3
    Welcher Teil von Natriumpalmitat (C₁₅H₃₁–COO⁻ 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 C₁₅H₃₁.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₅H₃₁

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 Lecithin, einem zwitterionischen Tensid?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
  2. Beide Ladungen im Kopf des Tensids.
  3. Der Typ ist zwitterionisch.
  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

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
    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

Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Beim Schütteln bleibt der Schaum der Lösung lange stehen.
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: Schaumbildung durch Luftbläschen.
  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

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
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Öl und Wasser bleiben mit Spülmittel als feine Tröpfchen vermischt.
    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: Emulgiervermögen für Öltröpfchen.
    Ergebnis:
    Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  2. ●8
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Schmutz setzt sich in der Waschlauge nicht am Boden ab.
    Lösung zeigen
    1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
    3. Es ist die Eigenschaft: Dispergiervermögen für Partikel.
    Ergebnis:
    Dispergiervermögen für Partikel
  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

Wie wird ein Fetttröpfchen vom Gewebe abgelöst?
Schritt für Schritt
  1. Die Schwänze tauchen in das Fett.
  2. Die Köpfe bleiben im Wasser.
  3. Die Trommelbewegung löst das umhüllte Tröpfchen vom Gewebe.
  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

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. ○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 das Spülen beim Waschen?
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört das Spülen.
    3. Es entfernt die Waschlauge samt Schmutz.
    Ergebnis:
    Es entfernt die Waschlauge samt Schmutz
  3. ★12
    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

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 89,1 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
Schritt für Schritt
  1. n(Tristearin) = 89,1 g : 891 g/mol = 0,10 mol.
  2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
  3. m = 0,30 mol · 40 g/mol = 12 g
  1. n(Tristearin) = 89,1 g : 891 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 Natriumstearat entstehen, wenn 445,5 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(Natriumstearat) = 306 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Tristearin) = 445,5 g : 891 g/mol = 0,50 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tristearin) = 445,5 g : 891 g/mol = 0,50 mol.
    2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
    3. m = 1,50 mol · 306 g/mol = 459 g
    Ergebnis:
    459 g
  2. ●14
    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.
    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
  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 Al³⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Al³⁺ hat die Ladung +3.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
  1. Al³⁺ hat die Ladung +3.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
Ergebnis:
3 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 Cu²⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Cu²⁺ hat die Ladung +2.
    Lösung zeigen
    1. Cu²⁺ 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 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

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 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 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 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

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

Wie entsteht ein Alkylsulfat-Tensid aus einem Fettalkohol?
Schritt für Schritt
  1. Die Hydroxygruppe des Alkohols reagiert mit Schwefelsäure.
  2. Es entsteht ein Schwefelsäureester, der Wasser abspaltet.
  3. Natronlauge macht daraus das Natriumsalz.
  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

AchtungVerseifung mit Veresterung oder Neutralisation verwechselt

So nicht
Verseifung ist Veresterung oder Neutralisation: Fett plus Lauge ergibt Wasser und Salz.
So richtig
Verseifung spaltet den Ester mit Lauge: Es entstehen Glycerin und drei Seifenanionen. Die Veresterung läuft rückwärts.

Zeichne die Esterbindung und markiere, wo die Lauge angreift.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Warum gelten Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe nicht automatisch als umweltfreundlich?
    So fängst du an:
    Palmkernöl kann Regenwaldrodung bedeuten.
    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
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,1 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,1 mol.
    3. m = 0,1 mol · 232 g/mol = 23,2 g
    Ergebnis:
    23,2 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
    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
    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
    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
  4. ●28
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumstearat entstehen, wenn 89,1 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(Natriumstearat) = 306 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Tristearin) = 89,1 g : 891 g/mol = 0,10 mol.
    2. Faktor 3: n = 0,30 mol.
    3. m = 0,30 mol · 306 g/mol = 91,8 g
    Ergebnis:
    91,8 g
  5. ●29
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Ca²⁺-Ion?
    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
  6. ●30
    Bestimme: Wie viel Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 0,5 mol Tetradecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    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

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 Natriumtetradecylsulfat (C₁₄H₂₉–OSO₃⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    14 Kohlenstoffatome

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

    32
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Benzalkoniumchlorid, einem kationischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Eine positive Ladung am Kopf des Tensids

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

    33
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Eine Büroklammer schwimmt auf Wasser und sinkt nach einem Tropfen Spülmittel.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Senkung der Grenzflächenspannung

  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 Natriumhydroxid braucht die vollständige Verseifung von 89 g Tristearin? M(Tristearin) = 890 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    12 g

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

    36
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Zn²⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen

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

    37
    Welche Aufgabe haben Enzyme in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    46,4 g

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

Lösungen

  1. Die Kette C₁₄H₂₉
  2. 17 Kohlenstoffatome
  3. Die Kette C₁₅H₃₁
  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. Emulgiervermögen für Öltröpfchen
  8. Dispergiervermögen für Partikel
  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 entfernt die Waschlauge samt Schmutz
  12. Es bleibt im Wasser und hält den Schmutz in Schwebe
  13. 459 g
  14. 24 g
  15. 91,8 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. Calciumionen bilden mit den Seifenanionen schwer lösliche Kalkseife
  18. 3 Seifenanionen
  19. Sie verhindern, dass sich Schmutz wieder auf dem Gewebe absetzt
  20. Sie macht die Waschlauge alkalisch und unterstützt die Fettlösung
  21. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  22. Anbau, Transport und Abbaubarkeit der Stoffe entscheiden über die Umweltbilanz
  23. 23,2 g
  24. 144 g
  25. Aus einem wasserliebenden Kopf und einem fettliebenden Schwanz
  26. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  27. Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  28. 91,8 g
  29. 2 Seifenanionen
  30. 158 g
  31. 14 Kohlenstoffatome
  32. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  33. Senkung der Grenzflächenspannung
  34. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  35. 12 g
  36. 2 Seifenanionen
  37. Sie spalten Flecken aus Eiweiß, Stärke und Fett
  38. 46,4 g