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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

Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat der fettliebende Schwanz von Natriummyristat (C₁₃H₂₇–COO⁻ Na⁺)?
Schritt für Schritt
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₃H₂₇ nennt die Zahl.
  3. Es sind 13 Kohlenstoffatome.
  1. Die Kette ist der Teil aus C und H.
  2. Der Index von C in C₁₃H₂₇ nennt die Zahl.
  3. Es sind 13 Kohlenstoffatome.
Ergebnis:
13 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
    Welcher Teil von Natriumstearat (C₁₇H₃₅–COO⁻ 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 C₁₇H₃₅.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₇H₃₅
  2. ●2
    Welcher Teil von Natriumlaurat (C₁₁H₂₃–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 C₁₁H₂₃.
    Ergebnis:
    Die Kette C₁₁H₂₃
  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 Natriumstearat, 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
    Ein Tensid trägt im selben Molekül eine positive und eine negative Ladung. Wie heißt der Typ?
    So fängst du an:
    Es gibt zwei Ladungen im selben Molekül.
    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
  2. ●5
    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
  3. ★6
    Welches Merkmal des Kopfes passt zu Kaliumoleat, 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

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? Ein Wassertropfen zerfließt auf einem fettigen Teller, sobald Tensid dazukommt.
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? Ein Lichtstrahl wird in einer klaren Tensidlösung als Strahl sichtbar.
    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: Micellenbildung in klarer Lösung.
    Ergebnis:
    Micellenbildung in klarer Lösung
  2. ●8
    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
  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
    Warum setzt sich der abgelöste Schmutz nicht wieder auf dem Gewebe ab?
    So fängst du an:
    Anionische Tenside umgeben den Schmutz mit einer negativen Hülle.
    Lösung zeigen
    1. Anionische Tenside umgeben den Schmutz mit einer negativen Hülle.
    2. Auch die Faser trägt eine negative Ladung.
    3. Gleiche Ladungen stoßen sich ab, der Schmutz bleibt im Wasser.
    Ergebnis:
    Die gleich geladenen Tensidhüllen stoßen sich ab und halten ihn in der Schwebe
  2. ●11
    Welche Rolle spielt ein Enzym beim Waschen?
    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
  3. ★12
    Warum wäscht eine Maschine bei 40 Grad Celsius meist besser als bei 20 Grad Celsius?
    Lösung zeigen
    1. Fette sind bei 40 Grad Celsius weicher.
    2. Bewegung und Diffusion der Teilchen nehmen zu.
    3. Enzyme erreichen ihr Optimum.
    Ergebnis:
    Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser

5Ich beschreibe die Herstellung von Seife als Esterspaltung.

MerkenSeifenherstellung

Bei der Verseifung spaltet Lauge ein Fett in Glycerin und drei Seifenanionen.

Seife ist das Salz der Fettsäure.

BeispielSeife: Verseifung als Esterspaltung

Bestimme: Wie viel Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 403,5 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
Schritt für Schritt
  1. n(Tripalmitin) = 403,5 g : 807 g/mol = 0,50 mol.
  2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
  3. m = 1,50 mol · 40 g/mol = 60 g
  1. n(Tripalmitin) = 403,5 g : 807 g/mol = 0,50 mol.
  2. Faktor 3: n = 1,50 mol.
  3. m = 1,50 mol · 40 g/mol = 60 g
Ergebnis:
60 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 80,7 g Tripalmitin vollständig verseift werden? M(Tripalmitin) = 807 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    So fängst du an:
    n(Tripalmitin) = 80,7 g : 807 g/mol = 0,10 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
  2. ●14
    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
  3. ★15
    Bestimme: Wie viel Natriumstearat (M = 306 g/mol) entsteht bei der Verseifung von 89 g Tristearin (M = 890 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n(Fett) = 0,1 mol.
    2. Je Fett entstehen drei Seifenmoleküle: n(Seife) = 0,3 mol.
    3. m(Seife) = 0,3 mol · 306 g/mol = 91,8 g
    Ergebnis:
    91,8 g

6Ich erkläre die Säure- und Härteempfindlichkeit von Seife.

MerkenSeifennachteile

Calcium und Magnesium fällen Kalkseife aus, Säuren fällen Fettsäuren aus.

Beides nimmt der Seife die Wirkung.

BeispielSeife in hartem Wasser und in Säure

Warum fällt Kalkseife aus, obwohl Natriumseife gut löslich ist?
Schritt für Schritt
  1. Ca²⁺ trägt zwei positive Ladungen.
  2. Es gleicht die Ladung von zwei R–COO⁻ aus.
  3. Das ungeladene Salz löst sich kaum in Wasser.
  1. Ca²⁺ trägt zwei positive Ladungen.
  2. Es gleicht die Ladung von zwei R–COO⁻ aus.
  3. Das ungeladene Salz löst sich kaum in Wasser.
Ergebnis:
Zweiwertige Calciumionen verknüpfen zwei Seifenanionen zu einem schwer löslichen Salz

AchtungFolgen von hartem Wasser und Säure für Seife falsch gedeutet

So nicht
Kalkseife ist gut löslich. Säure vermehrt die Seife und verstärkt den Schaum.
So richtig
Kalkseife ist schwer löslich und fällt aus. Säure macht aus den Seifenanionen schwer lösliche Fettsäuren.

Schreib die Gleichungen auf: Ca²⁺ mit zwei Seifenanionen, H₃O⁺ mit einem Seifenanion.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Cr³⁺-Ion?
    So fängst du an:
    Cr³⁺ hat die Ladung +3.
    Lösung zeigen
    1. Cr³⁺ hat die Ladung +3.
    2. Jedes R–COO⁻ trägt die Ladung −1.
    3. Zum Ausgleich braucht man 3 Seifenanionen.
    Ergebnis:
    3 Seifenanionen
  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 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 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
    Welchen Vorteil haben Enzyme in Waschmitteln?
    So fängst du an:
    Enzyme sind Katalysatoren.
    Lösung zeigen
    1. Enzyme sind Katalysatoren.
    2. Sie spalten große Fleckenmoleküle in kleine, lösliche.
    3. Schon bei 30 bis 40 Grad Celsius wirken sie gut.
    Ergebnis:
    Sie spalten Eiweiß-, Stärke- oder Fettflecken schon bei niedrigen Temperaturen
  2. ●20
    Welche Aufgabe haben Enthärter in Waschmitteln?
    Lösung zeigen
    1. Calcium- und Magnesiumionen stören die Tenside.
    2. Enthärter halten sie in Lösung gebunden.
    3. So fällt keine Kalkseife aus.
    Ergebnis:
    Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  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

Warum gelten Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe nicht automatisch als umweltfreundlich?
Schritt für Schritt
  1. Palmkernöl kann Regenwaldrodung bedeuten.
  2. Auch Erdöl-Tenside können gut abbaubar sein.
  3. Die Bilanz hängt vom ganzen Lebensweg ab.
  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

AchtungNatürlich heißt unbedenklich

So nicht
Natürliches Aroma ist immer gesünder als künstliches.
So richtig
Ein Molekül wirkt gleich, egal woher es stammt. Entscheidend sind Stoff und Menge.

Nenn einen giftigen Naturstoff. Was folgt daraus für das Urteil?

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Bestimme: Wie viel Natriumoctylsulfat (M = 232 g/mol) entsteht höchstens aus 0,2 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) = 0,2 mol.
    3. m = 0,2 mol · 232 g/mol = 46,4 g
    Ergebnis:
    46,4 g
  2. ●23
    Welchen Ausgangsstoff braucht man neben Glucose für Zuckertenside (Alkylpolyglucoside)?
    Lösung zeigen
    1. Der Zuckerrest bildet den Kopf.
    2. Der Fettalkohol liefert den Schwanz.
    3. Beide verbinden sich zum nichtionischen Tensid.
    Ergebnis:
    Einen Fettalkohol aus Kokos- oder Palmkernöl
  3. ★24
    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

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 Dodecyltrimethylammoniumchlorid, 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. ●27
    Welche Tensideigenschaft zeigt diese Beobachtung? Seifenblasen halten länger als Blasen aus reinem Wasser.
    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
    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
  5. ●29
    Bestimme: Wie viel Natriumhydroxid braucht die vollständige Verseifung von 89 g Tristearin? M(Tristearin) = 890 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Fett) = 89 g : 890 g/mol = 0,1 mol.
    2. Je Fett braucht man 3 NaOH: n(NaOH) = 0,3 mol.
    3. m(NaOH) = 0,3 mol · 40 g/mol = 12 g
    Ergebnis:
    12 g
  6. ●30
    Bestimme: Wie viele einfach geladene Seifenanionen R–COO⁻ binden in der ausfallenden Seife ein Zn²⁺-Ion?
    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

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 Lecithin, einem zwitterionischen Tensid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Beide Ladungen im Kopf des Tensids

  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
    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 Gramm Natriumhydroxid werden gebraucht, wenn 445,5 g Tristearin vollständig verseift werden? M(Tristearin) = 891 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    60 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
    Welche Aufgabe haben Bleichmittel auf Chlorbasis in einem Waschmittel?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie zerstören Farbstoffe durch Oxidation

  8. Ich erkläre die Herstellung synthetischer Tenside.

    38
    Bestimme: Wie viel Natriumtetradecylsulfat (M = 316 g/mol) entsteht höchstens aus 0,25 mol Tetradecan-1-ol?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    79 g

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

Lösungen

  1. Die Kette C₁₇H₃₅
  2. Die Kette C₁₁H₂₃
  3. Sie ist zu kurz, um genug Anziehung zum Fett zu haben und Micellen zu bilden
  4. Zwitterionisch, also beide Ladungen
  5. Anionisch, der Kopf trägt eine negative Ladung
  6. Eine negative Ladung am Kopf des Tensids
  7. Micellenbildung in klarer Lösung
  8. Schaumbildung durch Luftbläschen
  9. Die Oberflächenspannung sinkt in der Mitte, die höhere Spannung außen zieht den Pfeffer mit
  10. Die gleich geladenen Tensidhüllen stoßen sich ab und halten ihn in der Schwebe
  11. Es spaltet Flecken aus Eiweiß oder Stärke
  12. Bei höherer Temperatur lösen sich Fette leichter, Tenside wirken schneller und Enzyme arbeiten besser
  13. 12 g
  14. 91,2 g
  15. 91,8 g
  16. 3 Seifenanionen
  17. 3 Seifenanionen
  18. 2 Stearationen
  19. Sie spalten Eiweiß-, Stärke- oder Fettflecken schon bei niedrigen Temperaturen
  20. Sie binden Calcium- und Magnesiumionen des Wassers
  21. Phosphat düngt Algen, abgestorbene Algen verbrauchen den Sauerstoff im Wasser
  22. 46,4 g
  23. Einen Fettalkohol aus Kokos- oder Palmkernöl
  24. 65 g
  25. 17 Kohlenstoffatome
  26. Eine positive Ladung am Kopf des Tensids
  27. Schaumbildung durch Luftbläschen
  28. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  29. 12 g
  30. 2 Seifenanionen
  31. Die Kette C₁₂H₂₅
  32. Beide Ladungen im Kopf des Tensids
  33. Die Tensidmoleküle ordnen sich zu Micellen mit nach innen gerichteten Schwänzen
  34. Es lagert sich in den Fettschmutz ein
  35. 60 g
  36. 3 Seifenanionen
  37. Sie zerstören Farbstoffe durch Oxidation
  38. 79 g