Naturstoffe – Neue Materialien ER W EIT ER UN G· VE RT IEF UN G· AN W EN DU NG 240 Seifen und Tenside Versuche V1 Setzen Sie mit einer Tropfpipette vorsichtig auf ein sauberes Stück Baumwolle einen Tropfen Wasser bzw. Seifenlösung ab. Beobachten Sie die Tropfenform. V2 Füllen Sie eine Petrischale zur Hälfte mit Wasser und bestreuen Sie die Oberfläche dünn mit Pfefferoder Kohlepulver. Geben Sie aus einer Tropfpipette einen Tropfen Seifenlösung mitten in die Schale. V3 Füllen Sie je ein Rggl. mit dest. Wasser, Leitungswasser bzw. Calciumhydrogencarbonat-Lösung. Geben Sie in jedes Rggl. einen Tropfen Seifenlösung, verschließen Sie die Rggl. und schütteln Sie jeweils 1 min. V4 Füllen Sie je ein Rggl. zur Hälfte mit Wasser bzw. Seifen(oder Tensid)lösung. Geben Sie in beide Rggl. je 1 mL Salatöl, verschließen Sie und schütteln Sie kräftig. Vergleichen Sie den Zeitraum, bis sich Öl und Wasser bzw. Öl und Seifenlösung wieder getrennt haben. Auswertung a) Vergleichen und deuten Sie die Beobachtungen zu V1 und V2. Berücksichtigen Sie bei der Erklärung auch die Animation zur Oberflächenspannung des Wassers aus Chemie 2000+ Online. b) In V3 wird hartes Wasser in Form der Calciumhydrogencarbonat-Lösung verwendet. Erläutern Sie die Konsequenzen für den Waschvorgang, die sich aus der Beobachtung ergeben. c) Durch das Schütteln in V4 vermischen sich die beiden ineinander unlös lichen Phasen zu einer Emulsion. Beschreiben Sie die Funktion des Tensids. Herstellung und Eigenschaften von Seife Seifen wurden bereits in der Zeit um 2500 v. Chr. hergestellt, aber erst seit Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts wandelten sie sich vom Luxusgut zu einem Alltagsprodukt „für jedermann“. Seifen nennt man die Natriumund Kaliumsalze der Fettsäuren, die durch die Verseifung von Fetten hergestellt werden. Allgemein bezeichnet man die alkalische Hydrolyse eines Esters als Verseifung. Bei der Verseifung von Fetten bildet sich als AlkoholKomponente Glycerin und die Carboxylat-Ionen der Fettsäuren liegen als Natriumsalze (bei Kernseifen) oder als Kaliumsalze (bei Schmierseifen) vor. Aufgrund des unpolaren „Schwanzes“ und des polaren „Kopfes“ der Seifen-Anionen (B2) sind Seifen hydrophob und hydrophil. Stoffe mit dieser Eigenschaft nennt man amphiphil1. Seifen setzen die Oberflächenspannung des Wassers herab (V2), indem die polaren Köpfe ihrer Anionen in die Lösung hineintauchen und die unpolaren Schwänze herausragen. Eine Seifenlösung hat daher ein gutes Benetzungsvermögen (V1) und wirkt als Emulgator (V4). B2 Fettsäure-Anion: Seifen sind die Salze der Fettsäuren. A: Schreiben Sie die Summen formel des abgebildeten Ions auf und benennen Sie es (vgl. S. 237, B4). B1 Mit Fett und Lauge kann man im Labor ganz einfach Seife herstellen (vgl. S. 236, V4). A: Erklären Sie, welche Eigenschaften von Seife in diesem Bild deutlich werden. O C O unpolar polar Schwanz Kopf R1 C O O O R2+ HR1 C O R2 O H+ O d+ d– 1 von amphi (griech.) = beides und von philos (griech.) = Freund 3377_01_01_2012_Kap4_212_273 23.09.14 06:31 Seite 240 Nu r z u Pr üf zw ec k n Ei ge nt um d es C .C . B uc hn er V er la gs