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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 Natriumpalmitat (C₁₅H₃₁–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 C₁₅H₃₁.
  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

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 Kaliumoleat (C₁₇H₃₃–COO⁻ K⁺) 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 C₁₇H₃₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₇H₃₃
  2. ●2
    Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Cetyltrimethylammoniumchlorid (C₁₆H₃₃–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻)?
    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
  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 Natriumdodecylbenzolsulfonat, einem anionischen Tensid?
    So fängst du an:
    Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist anionisch.
    Ergebnis:
    Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  2. ●5
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Natriumdodecylsulfat, einem anionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist anionisch.
    Ergebnis:
    Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  3. ★6
    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

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
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Seifenblasen halten länger als Blasen aus reinem Wasser.
    So fängst du an:
    Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    Lösung zeigen
    1. Beschreibe, was sich ändert: Oberfläche, Tröpfchen, Schmutz, Schaum oder Licht.
    2. Ordne die Änderung einer Eigenschaft zu.
    3. Es ist die Eigenschaft: Schaumbildung durch Luftbläschen.
    Ergebnis:
    Schaumbildung durch Luftbläschen
  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 gesenkte Grenzflächenspannung beim Waschen?
    So fängst du an:
    Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    Lösung zeigen
    1. Denke an die vier Schritte: benetzen, ablösen, umhüllen, wegspülen.
    2. Dazu gehört die gesenkte Grenzflächenspannung.
    3. Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen.
    Ergebnis:
    Es lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen
  2. ●11
    Welche Rolle spielt 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
  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

Welche Produkte entstehen bei der Verseifung eines Fettes mit Natronlauge?
Schritt für Schritt
  1. Die Esterbindungen werden gespalten.
  2. Das Glycerin wird frei.
  3. Die Fettsäuren liegen als Natriumsalze vor.
  1. Die Esterbindungen werden gespalten.
  2. Das Glycerin wird frei.
  3. Die Fettsäuren liegen als Natriumsalze vor.
Ergebnis:
Glycerin und Natriumsalze der Fettsäuren

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. ○13
    Bestimme: Wie viel Gramm Natriumoleat entstehen, wenn 442,5 g Triolein vollständig verseift werden? M(Triolein) = 885 g/mol, M(Natriumoleat) = 304 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Triolein) = 442,5 g : 885 g/mol = 0,50 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Triolein) = 442,5 g : 885 g/mol = 0,50 mol.
    2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
    3. m = 1,50 mol · 304 g/mol = 456 g
    Ergebnis:
    456 g
  2. ●14
    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
  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 Ca²⁺-Ion?
Schritt für Schritt
  1. Ca²⁺ hat die Ladung +2.
  2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
  3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
  1. Ca²⁺ 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 Fe²⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Fe²⁺ hat die Ladung +2.
    Lösung zeigen
    1. Fe²⁺ hat die Ladung +2.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 2 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    2 Seifenanionen
  2. ●17
    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
  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 Korrosionsinhibitoren in einem Waschmittel?
Schritt für Schritt
  1. Prüfe den Namen: Korrosionsinhibitoren.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge.
  1. Prüfe den Namen: Korrosionsinhibitoren.
  2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
  3. Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge.
Ergebnis:
Sie schützen die Maschine vor Angriff durch die Lauge

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
    Wofür sind optische Aufheller in Vollwaschmitteln gedacht?
    So fängst du an:
    Optische Aufheller fluoreszieren.
    Lösung zeigen
    1. Optische Aufheller fluoreszieren.
    2. Sie wandeln unsichtbares ultraviolettes Licht in sichtbares blaues Licht.
    3. Das gleicht Vergilbung optisch aus.
    Ergebnis:
    Sie wandeln ultraviolettes Licht in blaues Licht um und lassen die Wäsche weißer wirken
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben optische Aufheller in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe den Namen: optische Aufheller.
    2. Welche Wirkung folgt aus dem Namen und dem Stoff?
    3. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um.
    Ergebnis:
    Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um
  3. ★21
    Welche Umweltfolge hatten phosphathaltige Waschmittel in Seen?
    Lösung zeigen
    1. Phosphat ist ein Pflanzennährstoff.
    2. Es fördert Algenwachstum und Sauerstoffzehrung beim Abbau.
    3. Fische ersticken schließlich, der See kippt.
    Ergebnis:
    Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser

8Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

MerkenSynthetische Tenside

Aus Fettalkoholen entstehen mit Schwefelsäure und Neutralisation Alkylsulfate.

Rohstoffe sind Pflanzenöle oder Erdöl.

BeispielSynthetische Tenside und Rohstoffe

Bestimme: Wie viel Natriumhexadecylsulfat (M = 344 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Hexadecan-1-ol?
Schritt für Schritt
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 4 mol.
  3. m = 4 mol · 344 g/mol = 1376 g
  1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
  2. n(Tensid) = 4 mol.
  3. m = 4 mol · 344 g/mol = 1376 g
Ergebnis:
1376 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
    Wie entsteht ein Alkylsulfat-Tensid aus einem Fettalkohol?
    So fängst du an:
    Die Hydroxygruppe des Alkohols reagiert mit Schwefelsäure.
    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
  2. ●23
    Bestimme: Wie viel Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Tetradecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 4 mol.
    3. m = 4 mol · 316 g/mol = 1264 g
    Ergebnis:
    1264 g
  3. ★24
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 2 mol Octan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 2 mol.
    3. m = 2 mol · 232 g/mol = 464 g
    Ergebnis:
    464 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 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
  2. ●26
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Natriumstearat, einem anionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    1. Prüfe die Ladung am Kopf des Tensid-Ions.
    2. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids.
    3. Der Typ ist anionisch.
    Ergebnis:
    Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  3. ●27
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Beim Schütteln bleibt der Schaum der Lösung lange stehen.
    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
  4. ●28
    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.
    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 · 40 g/mol = 12 g
    Ergebnis:
    12 g
  5. ●29
    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
  6. ●30
    Bestimme: Wie viel Natriumdecylsulfat (M = 260 g/mol) entsteht höchstens aus 0,25 mol Decan-1-ol?
    Lösung zeigen
    1. Je Mol Alkohol entsteht höchstens 1 mol Tensid.
    2. n(Tensid) = 0,25 mol.
    3. m = 0,25 mol · 260 g/mol = 65 g
    Ergebnis:
    65 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 Natriumdodecylsulfat (C₁₂H₂₅–OSO₃⁻ Na⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    12 Kohlenstoffatome

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

    32
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Lecithin, einem zwitterionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Beide Ladungen im 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 die Bewegung der Trommel beim Waschen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen

  5. Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

    35
    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
    Ergebnis:
    24 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 Al³⁺-Ion?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 Seifenanionen

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

    37
    Welchen Vorteil haben Enzyme in Waschmitteln?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie spalten Eiweiß-, Stärke- oder Fettflecken schon bei niedrigen Temperaturen

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumhexadecylsulfat (M = 344 g/mol) entsteht höchstens aus 4 mol Hexadecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1376 g

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

Lösungen

  1. Die Kette C₁₇H₃₃
  2. 16 Kohlenstoffatome
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  5. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  6. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  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 lässt Wasser in Gewebe und Schmutz eindringen
  11. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 456 g
  14. 91,8 g
  15. 91,8 g
  16. 2 Seifenanionen
  17. Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz
  18. 2 Stearationen
  19. Sie wandeln ultraviolettes Licht in blaues Licht um und lassen die Wäsche weißer wirken
  20. Sie wandeln ultraviolettes in blaues Licht um
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. Der Fettalkohol wird mit Schwefelsäure verestert und anschließend mit Natronlauge neutralisiert
  23. 1264 g
  24. 464 g
  25. 17 Kohlenstoffatome
  26. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  27. Schaumbildung durch Luftbläschen
  28. 12 g
  29. 2 Seifenanionen
  30. 65 g
  31. 12 Kohlenstoffatome
  32. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  33. Senkung der Grenzflächenspannung
  34. Es hilft, den umhüllten Schmutz abzulösen
  35. 24 g
  36. 3 Seifenanionen
  37. Sie spalten Eiweiß-, Stärke- oder Fettflecken schon bei niedrigen Temperaturen
  38. 1376 g