Lösungen zu den Aufgaben im Buch

Böden nachgewiesen. ln Kläranlagen werden perfluorierte
Tenside nicht abgebaut. Bedenklich sind die weltweiten
Nachweise perfluorierter Tenside im menschlichen Blut; der
Körper scheidet diese Verbindungen nur langsam wieder
aus. Es besteht der Verdacht, dass perfluorierte Tenside
krebserregend sind und die Leber schädigen. Nachgewiesen
wurde, dass perfluorierte Tenside bei Kindern die Cholesterinwerte
erhöhen, Eine abschließende gesundheitliche
Bewertung ist derzeit noch nicht möglich.
Der Schülerband liefert Informationen über die vielfältige
Verwendung der Tenside in der Chemie-Recherche ,,Tenside
nicht nur zum Waschen" (Seite 401).
4394.1
4394.3
a) Die mittlere molare Masse einer Kernseife aus Kokosfett
beträgt etwa 230 g . mol-1.
Natriumpalmitat (CH3(CH2)IaCOONa): M = 278 g' mol-1,
Natriumstearat (CH3(CH2)16COONa): M = 3OG g . mol-1,
Natriumoleat: M = 304 g . mol-1.
Natriumdodecanat'. M = 222 g. mol-1
b) Da pro mol Fett 3 mol Seife gebildet werden, braucht
man für 1 t Seife aus Kokosfett etwa 0,95 t Fett.
Hinweis: Die mittlere molare Masse von Fetten hängt von
der Zusammensetzung des Fettes ab:
M(Kokosfett) * 660 g . mol-1;
M(Olivenöl) o 870 g.mol-1
a)
HO ril
H-C-O-C-C15H31
lc
I
H-C-O-C-C15H31
IY
H-C-O-C-C15H31
H
H
I
H-C-OH
I
H_C-OH
I
I
H_C_OH
I
H
Na. (aq) + OH- (aq)
Na- (aq) + OH- (aq)
Na. (aq) + OH- (aq)
o
Na. -o-8-c,rH.,
o
* Na* -o-8-c.,uH.,
o
Na. -o-8-c,^H".,
4394.4
Durch die Hydratisierung der Natrium-lonen und der Chlorid-lonen
wird den Seifen-Anionen die Hydrathülle entzogen,
die Seife fällt aus. Dies bezeichnet man als Aussalz-
Effekt.
v395.1
a) Nach einigen Minuten bildet sich eine weiße Seifenkruste.
Beim Schütteln mit Wasser schäumt die Lösung.
b) Reaktionsgleichung siehe Schülerband Seite 394.
c) Als Produkte entstehen Glycerin und Carboxylat-lonen.
Carboxylat-lonen sind infolge der Delokalisierung der negativen
Ladung nicht reaktiv, deshalb ist die Reaktion irreversibel.
b) Bei der Seifenbildung handelt es sich um eine nucleophile
Substitution (alkalische Esterspaltung).
c) Additions-Eliminierungs-Mechanismus: Das OH--lon
greift das Fett-Molekül an einem Carboxyl-C-Atom nucleophil
an. Es folgt die Eliminierung eines Alkoholat-lons,
welches vom gleichzeitig gebildeten Fettsäure-Molekül ein
Proton aufnimmt.
d) Der letzte Schritt ist irreversibel, weil das gebildete
Carboxylat-lon infolge der Delokalisierung der negativen
Ladung nicht reaktiv ist. Die Verseifung verläuft daher
quantitativ, die saure Hydrolyse hingegen führt zu einem
Gleichgewicht.
4394.2
a) Kernseife:
CH3(CH2)14COOH + NaOH
-+
Schmierseife:
CH3(CH2)laCOONa + H2O
CH3(CH2)14COOH + KOH -----+ CH3(CH2)IaCOOK + H2O
b) Es handelt sich um eine Säure/Base-Reaktion (Neutralisation).
v395.2
a)
Aktivkohle/Wasser Aktivkohle verteilt sich nach dem Schütteln
und setzt sich anschließend wieder ab. Mit feinem
Filtrierpapier lässt sich die Aktivkohle abfiltrieren.
Aktivkohle/Waschmittel-Lösung: Die Suspension bleibt stabil.
Ein Teil der Aktivkohle läuft durch den Filter.
Speiseöl/Wasser Man erhält eine milchige Emulsion und
anschließend zwei Phasen, Öl schwimmt auf Wasser.
Speiseöl/Waschmittel-Lösung; Die Emulsion bleibt stabil.
b) Aktivkohle wird in einer Tensid-Lösung dispergierl (fein
verteilt). Die Suspension ist stabil, weil Tensid-Teilchen
kleinste Aktivkohle-Padikel umhüllen und in Micellen einlagern.
Die Bildung größere Aggregate wird dadurch verhinderl.
Tensid-Teilchen wirken als Emulgatoren: Schüttelt man Öl
mit der Tensid-Lösung, so bildet sich eine milchig trübe
Emulsion. Dabei werden kleinste Öltröpfchen in Micellen
eingelagert. Es entsteht eine Öl-in-Wasser-Emulsion. Aufgrund
der negativen Ladungen stoßen sich die Micellen
untereinander ab und halten so die Emulsion stabil.
Waschmittel - von der Pottasche zum Tensid 159