Fragen Tenside?
1) Wieso gibt es solche Mizellen, obwohl sich die negativen Pole doch eigentlich abstoßen sollten, hat das was mit den Wasserstoffbrückenbindungen zu tun? Und sind sie in dieser Konstellation stark oder schwach und warum?
2) Wie kann ich mir diese Ether-Gruppen an einem Seifen-Molekül vorstellen? Unsere Lehrerin meinte, dass sie die enthalten. Aber wie? Sind es normale Seifen und die hängen da dran oder wie?
3) Wenn ich die Konzentration von Kernseife, Spülmittel, Waschmittel an Tensiden vergleiche, was hat dann am meisten? Beziehungsweise warum hat was am meisten?
Unsere Lehrerin meinte sowas wie, wenn eine Lösung kleinere Konzentration von Tensiden hat, kann man leichter Fettflecke damit abspülen. Aber hilft nicht eine große Konzentration besser, weil dann mehr Mizellen gebildet werden können?
2 Antworten
1) und 2) wurden ja schon zur Genüge beantwortet, denk ich.
Zu 3) lässt sich zumindest folgendes grob abschätzen: Kernseife ist reines Tensid sozusagen. Die enthält nichts anderes, da sie ja nur aus verseiften Fetten besteht. Spülmittel ist im Prinzip wie Flüssigseife, enthält also hauptsächlich Tenside und Wasser; laut Wikipedia mit einem Tensidanteil von 5 bis 25 %, in Konzentraten bis 40 %. Waschmittel enthält dagegen noch zusätzlich Enthärter, Duftstoffe etc. Der Tensidanteil liegt je nach Waschmittel zwischen 20 und 30 %.
Wie du siehst, kann man also nur sagen, dass Seife die höchste Konzentration haben sollte. Beim Rest kommt es drauf an, was genau du benutzt.
Und zum Thema kleine Konzentration ist besser: Die These ist so nicht haltbar. Es gibt sicherlich eine ideale Konzentration, aber weniger ist mehr stimmt so garantiert nicht. Das Ding mit Tensiden ist, dass sie je nach Art und Konzentration unterschiedliche Mizellen bilden. Bei sehr hoher Konzentration kann das für die fettlöslichen Eigenschaften kontraproduktiv sein, das stimmt, da dort andere Strukturen als Mizellen überwiegen, die dann die Waschwirkung herabsetzen.
Das ist nur ganz grob angerissen. Über das Verhalten von Tensiden in Wasser kann man Dissertationen schreiben.
Wasserstoffbrücken sind die stärksten zwischenmolekularen Kräfte. Durch die Ladungen hast du außerdem noch Ion-Dipol-Wechselwirlungen zwischen Ion und Wasser.
Ganz grundlegend sieht ein Tensid so aus: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Seife#/media/Datei%3ANatriumlaurinat_und_Tensidsymbol.svg
Je nach Tensid können Kopf und/oder Schwanz aber aus anderen Gruppen bestehen.
Die Wasserlöslichkeit spielt insofern eine Rolle, als dass das Wasser ja die Tenside PLUS den aufgeladenen Schmutz aufnehmen muss. Ergo muss der polare Kopf den unpolare Schwanz und den Schmutz einigermaßen kompensieren. Zuviel ist natürlich auch schlecht.
3) die Mizellen, die du kennen musst, sind die kugelförmigen. Alle anderen sind erstmal nicht wichtig für den Schulstoff und das wird auch sonst viel zu kompliziert.
Aber wieso muss der Schwanz kompensiert werden? Wenn wir uns so eine Kugelmizelle anschauen, da ist doch der unpolare Rest egal, es müssen dann halt nur zahlenmäßig mehr werden, sodass die Kugel geschlossen ist.
3) Okay, aber wie kann ich mir das im Prinzip vorstellen?
Was ist der Unterschied zwischen Ion-Dipol-Wechselwirkungen und Dipol-Dipol-Wechselwirkungen?
Durchaus. Nur wenn der unpolare Teil überwiegt, dann löst sich das Tensid einfach im Fett statt im Wasser. Und dann hast du quasi nur mehr Fett und kein in Wasser gelöstes.
Ion-Dipol-Wechselwirkungen sind stärker als Dipol-Dipol-WW (mit Ausnahme von Wasserstoffbrücken, die ja auch Dipol-Dipol-WW sind. Die sind etwa gleich stark würde ich sagen.)
3) Vereinfacht gesagt: ab einem gewissen punkt drehen sich die Mizellen sozusagen um, weil zu wenig Wasser vorhanden ist. Dann schließen die Mizellen das Wasser in der Kugel ein (Köpfe nach innen, Schwanz nach außen). Dass das für Löslichkeit von Fett in Wasser eher nicht so gut, ist denk ich klar.
Wieso aber löst es sich dann in Wasser? Stoßen sich nicht die polaren Köpfe dann ab? Laut Elias gibt es ja wenn polare/unpolare Teile aufeinandertreffen Abstoßungskräfte (warum eigentlich?), gibt es die hier dann nicht auch?
Wie misst man, wie stark so eine ID-/DD-Wechselwirkung ist?
Eben weil sich Mizellen bilden. Das Wasser will nur mit den polaren Köpfen wechselwirken, aber nicht mit den unpolaren Schwänzen. Bei Mizellen kann das Wasser an der Oberfläche der Kugel mit den Köpfen wechselwirken während die Schwänze in der Kugel sind.
Polar/unpolar stößt sich nicht ab. Die Anziehung ist nur sehr viel schwächer. Zwischen Wasser und einem Alkan gibt es nur vdW Wechselwirkungen (und Dipol-induzierter Dipol). Deswegen ist die Wechselwirkung zwischen Kopf und Wasser stark bevorzugt. Die Phasentrennung zwischen Fett und Wasser liegt auch nur daran, dass Wassermoleküle lieber mit anderen Wassermolekülen als mit Fett wechselwirken und nicht weil sich Fett und Wasser abstoßen.
Bei Reinstoffen kann man das z.b. über den Siedepunkt abschätzen. Richtig messen erfordert aber einen extrem viel höheren Aufwand.
Ja, aber stoßen die sich nicht ab? Also die polaren Köpfe?
Na die zwischen Tendsid-Kopf und Wasser. Zumal zu den negativen Ladungen ja auch noch die Kationen da sind. Die verschwinden ja nicht einfach.
Ja, aber wieso sind diebzwischen tensid-Kopf und Wasser stärker oder wie?
Der Test wurde um 1 Woche verschoben. Heute kam nochmal viel dazu, falls du Zeit / Lust hast:
In dem Video sagt sie https://www.youtube.com/watch?v=71saP_UJmLM
dass ein Carbonsäure-Molekül in einer basischen Umgebung eh nicht stabil ist? Warum nicht?
Bei der zweiten Gleichung steht, dass es eine basische Umgebung gibt. Wo denn?
Dann meint sie, die rechte Seite der ersten Gleichung ist nicht stabil, da es 3 Sauerstoff-Atome gibt, die die Bindungselektronen haben wollen. Aber wieso ist es dadurch nicht stabil?
Wieso liegt bei dem (OH-)-Ion die negative Ladung beim O?
Dann haben wir heute folgendes besprochen: https://prnt.sc/NcMJt0fZilQp
Was heißt waschaktiv und warum ist Kalkseife das nicht?
Wieso reagieren nichtionische / anionische Tenside nicht mit Calcium-Ionen, vor allem wollen doch anionische Tenside auch neutral werden?
Dort steht auch "Mit Leitungswasser reagieren ..." Ohne Leitungswasser würde es nicht passieren? Wieso nicht?
Das Experiment war: Sechs Reagenzgläser. In 3 packt man Seifenlösung & jeweils einmal Calciumchloridlösung, Magnesiumchloridlösung, Leitungswasser.
Das gleiche mit Spülmittel
Dann haben wir heute folgende Reaktionsgleichung bekommen:
C15H31COO-(aq) + Na+(aq) + H2O (l) -> C15H31COOH(l) + Na+(aq) + OH(-)
Wenn wir von der Verseifung in dem Video ausgehen, dann ist da ja noch Alkohol. Wieso ist das auf einmal weg? Und was sagt diese Reaktionsgleichung aus? Warum passiert sie so und hat das einen Fachbegriff?
Dann noch folgende Reaktionsgleichung
2RCOO-(aq) + 2Na+(aq) + Ca2+(aq) --> (RCOO-)2Ca(s) + 2Na+
Wieso reagiert hier z. B. die Seife mit den Ca2+-Ionen? Wie liegt Na auf der rechten Seite vor (unsere Lehrerin hat uns nur die Abbildung gegeben, deswegen frage ich)
dass ein Carbonsäure-Molekül in einer basischen Umgebung eh nicht stabil ist? Warum nicht?
Naja, es ist eine Säure. Und als solche gibt sie gern Protonen ab. Erst recht, wenn jemand da ist, der eins haben möchte (die Base)
Bei der zweiten Gleichung steht, dass es eine basische Umgebung gibt. Wo denn?
Im Titel. Das ist die basische Esterhydrolyse. Oder was meinst du?
Dann meint sie, die rechte Seite der ersten Gleichung ist nicht stabil, da es 3 Sauerstoff-Atome gibt, die die Bindungselektronen haben wollen. Aber wieso ist es dadurch nicht stabil?
Genau deswegen. 3 Sauerstoffatome reißen stark an den Elektronen. Keines ist zufrieden damit, weil keiner kriegt was er will. Ergo wird bei der nächstbesten Möglichkeit reagiert.
Was heißt waschaktiv und warum ist Kalkseife das nicht?
Im Prinzip das was der Name sagt. Es entfernt Schmutz über die klassische Mizellenbildung. Kalkseife ist nicht waschaktiv, weil du dazu eine wasserlösliche Seife brauchst. Kalkseifen sind aber extrem schlecht wasserlöslich (starke ionische Bindung zwischen Kalk und Seife. Selber Grund wie für die schlechte Löslichkeit von z.b. Calciumhydroxid.)
Wieso reagieren nichtionische / anionische Tenside nicht mit Calcium-Ionen, vor allem wollen doch anionische Tenside auch neutral werden?
Wer sagt, dass die das nicht machen? Die stinknormalen Fettseifen sind auch anionische Tenside und die bilden die Kalkseifen mit Calcium.
Dort steht auch "Mit Leitungswasser reagieren ..." Ohne Leitungswasser würde es nicht passieren? Wieso nicht?
In dest. Wasser ist kein Calcium. Steht doch auch da, warum das mit Leitungswasser passiert
Das Experiment war
Ab hier verwechselst du was. Verseifung ist die Reaktion einer Fettsäure in einer basisch wässrigen Lösung. Dabei ensteht eine Seife.
Das was ihr besprochen habt ist die Reaktion einer Seife mit Calcium- (und anderen Ionen) im Wasser.
Das ist was gänzlich anderes. Du kannst das was ihr besprochen habt, nicht mit dem Video verbinden.
Naja, es ist eine Säure. Und als solche gibt sie gern Protonen ab. Erst recht, wenn jemand da ist, der eins haben möchte (die Base)
Aber dann ist es doch eine saure Lösung, wenn H+-Protonen abgegeben werden?
Im Titel. Das ist die basische Esterhydrolyse. Oder was meinst du?
Sie sagt, dass das Carbonsäure-Molekül in einer basischen Lösung nicht stabil ist. Dabei zeigt sie auf die OH--Ionen (4:15)
Genau deswegen. 3 Sauerstoffatome reißen stark an den Elektronen. Keines ist zufrieden damit, weil keiner kriegt was er will. Ergo wird bei der nächstbesten Möglichkeit reagiert.
Aber alle O-Atome haben doch die Oktettregel schon erreicht, wieso wollen sie alle für sich haben?
Wer sagt, dass die das nicht machen? Die stinknormalen Fettseifen sind auch anionische Tenside und die bilden die Kalkseifen mit Calcium.
Ich zitiere aus dem Foto: "Spülmittellösung enthält nichtionische oder anionische Tenside, die keine schwer löslichen Calciumsalze bilden."
"In dest. Wasser ist kein Calcium. Steht doch auch da, warum das mit Leitungswasser passiert"
Sehe ich nicht.
Haben wir in unserem Unterricht besprochen, wie eine wasserlösliche Seife reagiert? Und was meint diese Reaktionsgleichung?
C15H31COO-(aq) + Na+(aq) + H2O (l) -> C15H31COOH(l) + Na+(aq) + OH(-)
Sie sagt, dass das Carbonsäure-Molekül in einer basischen Lösung nicht stabil ist. Dabei zeigt sie auf die OH--Ionen (4:15)
Misch mal Säure und Base, was passiert dann? Die neutralisieren sich und dabei nimmt die Base das Proton der Säure auf.
Die Säure ist also nicht stabil, weil sie sofort abreagiert.
Aber alle O-Atome haben doch die Oktettregel schon erreicht, wieso wollen sie alle für sich haben?
Das stimmt. Aber sie haben auch eine hohe Elektronegativität. Das heißt, es ziehen also 3 O Atome an den Elektronen des C. Das ist dadurch stark positiv polarisiert. Das zieht die Elektronen natürlich wieder richtung C. Eine ziemlich ungünstige Situation (man könnte es vielleicht gedanklich mit einem Peroxid vergleichen. Die O-O Bindung ist ja aus ähnlichem Grund nicht sehr stabil)
Ich zitiere aus dem Foto: "Spülmittellösung enthält nichtionische oder anionische Tenside, die keine schwer löslichen Calciumsalze bilden."
Weil da spezielle Tenside drin sind, die das eben nicht machen. Das heißt aber nicht, dass allgemein alle anionischen und nicht ionischen Tenside nicht mit Ca reagieren. Der Satz ist etwas verwirrend formuliert.
"In dest. Wasser ist kein Calcium. Steht doch auch da, warum das mit Leitungswasser passiert"
Sehe ich nicht.
Im Text steht: "Mit Leitungswasser reagieren die Seifenanionen mit den Calciumionen im Wasser." Bisschen komisch formuliert. Ich würde eher "in Leitungswasser" schreiben und nicht mit.
Dest. Wasser enthält keine Ionen mehr, also auch kein Calcium mit dem die Tenside reagieren könnten, Leitungswasser schon (Kalk im Wasser)
Haben wir in unserem Unterricht besprochen, wie eine wasserlösliche Seife reagiert? Und was meint diese Reaktionsgleichung?
C15H31COO-(aq) + Na+(aq) + H2O (l) -> C15H31COOH(l) + Na+(aq) + OH(-)
Reagieren womit?
Die Gleichung beschreibt die Rückreaktion einer Säure-Base Reaktion. Das Fettsäureanion nimmt ein H+ vom H2O. Es entstehen die Fettsäure und ein Hydroxidion. Das Na+ macht nichts, das kann man eigentlich auch weglassen.
Das stimmt. Aber sie haben auch eine hohe Elektronegativität. Das heißt, es ziehen also 3 O Atome an den Elektronen des C. Das ist dadurch stark positiv polarisiert. Das zieht die Elektronen natürlich wieder richtung C. Eine ziemlich ungünstige Situation (man könnte es vielleicht gedanklich mit einem Peroxid vergleichen. Die O-O Bindung ist ja aus ähnlichem Grund nicht sehr stabil)
Wenn aber alle ziehen, stellt sich dann nicht ein Gleichgewicht ein?
Weil da spezielle Tenside drin sind, die das eben nicht machen. Das heißt aber nicht, dass allgemein alle anionischen und nicht ionischen Tenside nicht mit Ca reagieren. Der Satz ist etwas verwirrend formuliert.
Welche und warum nicht?
Die Gleichung beschreibt die Rückreaktion einer Säure-Base Reaktion. Das Fettsäureanion nimmt ein H+ vom H2O. Es entstehen die Fettsäure und ein Hydroxidion. Das Na+ macht nichts, das kann man eigentlich auch weglassen.
Hat das irgendeinen Namen also kennen wir es irgendwoher?
Wenn aber alle ziehen, stellt sich dann nicht ein Gleichgewicht ein?
Klar, aber das ist ein labiles Gleichgewicht. Wie beim Peroxid eben.
Welche und warum nicht?
Das Problem mit dem Calcium ist, dass viele Kalkseifen (also die Produkte der Reaktion von Ca^2+ mit dem anionischen Tensid) schwer löslich in Wasser sind. Die fallen dann aus der Lösung aus. Wenn du jetzt aber eins hast, das sich gut in Wasser löst, ist das Problem weg. Anionische fallen mir jetzt spontan keine ein, die mit Calcium keine schwerlöslichen Salze bilden. Aber bei nicht ionischen werdens wohl die meisten sein. Für ein Salz mit Calcium brauchts schließlich ein Anion.
Hat das irgendeinen Namen also kennen wir es irgendwoher?
Das ist eine Neutralisation, nur halt rückwärts.
Wieso ist das Gleichgewicht (was ist chemisches Gleichgewicht) labil?
Was meinst du mit "die fallen aus der Lösung aus"
Ein Gleichgewicht gibt es prinzipiell bei jeder Reaktion. Nehmen wir die Reaktion A + B -> C. Logischerweise gibt es auch die Rückreaktion nach der C wieder zu A und B zerfällt: C -> A + B. Hin- und Rückreaktion stehen nun im Gleichgewicht miteinander (das bedeutet, dass beide gleichzeitig ablaufen). Je nach Art der Reaktion liegt das Gleichgewicht woanders. Manche Reaktionen laufen quasi vollständig ab und im Gleichgewichtszustand liegt fast nur C vor. Dann gibt es welche, da ist es 50:50 und es gibt genauso viel A und B wie C. (Das ist jetzt nur ganz knapp gefasst). Stört man dieses System nun von außen (durch Temperaturänderung, Zugabe von Edukt, etc.) verschriebt sich das Gleichgewicht. Das ist bei manchen einfacher, somit ist das Gleichgewicht labil, also instabil.
Dieses Gleichgewicht ist auf eine Bindung wie in unserem Fall nicht wirklich anzuwenden. Ich wollte damit nur sagen, dass die Bindung in einem Peroxid auch erstmal hält. Sonst könnte man das ja als Molekül nicht haben. Aber wenn es die Gelegenheit hat, reagiert es. Die Bindung ist eben nicht sonderlich stabil.
Ausfallen nennt man den Vorgang, wenn aus einer Lösung ein Feststoff wortwörtlich ausfällt. Beispiel: NaCl löst sich ja gut in Wasser. Gibst du jetzt zu einer NaCl Lösung AgNO3 bildet sich AgCl. Ein Gleichgewicht wie oben beschrieben stellt sich ein. Also: NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3 (1)
AgCl ist jetzt aber sehr schlecht löslich in Wasser. Das heißt, sobald es sich bildet, löst es sich nicht in Wasser und sinkt als Feststoff auf den Boden des Glases. Das ist das was ich mit Verschieben des Gleichgewichts oben meinte. Das AgCl als Feststoff ist nicht mehr Teil des Gleichgewichts in der Lösung (Gleichung 1). Das Gleichgewicht wird also in Richtung des AgCl verschoben und es bildet sich immer mehr davon bis kein Ag^+ und Cl^- mehr in der Lösung ist.
Weil es quasi weg vom Fenster ist? Aber wieso ändert sich dann damit das Reaktionsgleichgewicht?
Weil du einen Stoff aus dem System entfernst. Stells dir so vor: Du hast am Anfang 100 Teilchen A. Die reagieren jetzt zu B. Das Gleichgewicht ist erreicht, wenn von beiden gleich viel vorhanden ist. Also je 50. Bildlich also: 50 A <-> 50 B (das in der Mitte soll ein Gleichgewichtspfeil sein).
Jetzt nimmst du 10 B aus dem System. Dann passt das Gleichgewicht natürlich nicht mehr. Es reagieren also wieder mehr A zu B damit sie sich wieder ausgleichen. Dann sind noch 45 von jedem übrig. Jetzt nimmst du wieder was weg, usw.
Und wie passte das nochmal zu unserem Beispiel?
Ah, das Gleichgewicht, stimmt. Aber wieso ist das Gleichgewicht bei unserem Molekül mit den drei O-Atomen nicht gegeben?
Ne, das ist ein anderes Gleichgewicht. Sorry, wenn ich das ein bisschen verwirrend geschrieben hab.
Die drei O-Atome ziehen gleich stark am C, das meinte ich mit "Gleichgewicht" (das nennen wir ab jetzt nicht mehr so, das führt nur zu Verwirrung), nicht das richtige chemische Gleichgewicht mit den Reaktionen.
Weiß grade nicht, wie ich das vernünftig erklären soll ohne einen Roman zu schreiben. In einer C-O Bindung ist das C ja positiv polarisiert und das O negativ. Machst du jetzt noch ein O an das C, vergrößert sich natürlich die Polarisierung nochmal. Du kannst jetzt aber nicht immer mehr O dran hängen, irgendwann ist auch eine Grenze erreicht. Diese Grenze sind eben 2. Danach wirds zuviel für das C und das ganze wird instabil.
Wieso? Hoffen wir mal, dass es nur eine Kurzgeschichte und kein Roman wird
Wieso es instabil ist? Naja, kurzgesagt: C ist ein relativ kleines Atom und noch ziemlich elektronegativ im Gegensatz zu z.b. Silizium. Ladungen auf kleinem Raum sind immer schlecht, je verteilter sie sind, desto besser. Hast du jetzt 3 Os die dem C die Elektronen abziehen, wird das C sehr stark positiv aufgeladen (hier in dem Beispiel sogar noch mehr weil die Os nur das C als Bindungspartner haben und nicht noch einen an dem sie ziehen). Also hohe Ladung auf kleinem Raum = schlecht. Das ist das was es instabil macht.
Silizium dagegen ist sehr viel größer und weniger elektronegativ. Es hat kein so großes Problem damit und kann locker 4 O Atome halten (siehe Siliziumdioxid). Die Os ziehen auch jeweils an 2 Si Atomen und nicht nur an einem wie beim C oben.
Hi, leider hat sich was Neues ergeben: Wieso bildet sich Schaum, wenn ich eine Seifenlösung habe? Unser Lehrer meinte, es sei ein Anzeichen für Tenside. Aber wenn ich Tenside habe, dann wird das Wasser doch trüb?
Außerdem dazu: Er meinte, das Gleichgewicht einer chemischen Reaktion hänge auch davon ab, wie viel Energie ich reinstecke und wie viel der Edukte vorhanden sind. Wieso?
Dann nochmal was: Unser Lehrer meinte, die Schlieren, wenn man z. B. Seife in Wasser löst, seien die Vorstufe zur Trübung. Aber wie brechen die Schlieren das Licht? Wieso sehen sie so, na ja fast schon, mysteriös aus? Und wie entsteht die Trübung durch die Blasenbildung, die sich ja bildet..?
Hier ist das ganz gut visualisiert: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Schaum
Ob sich eine Lösung trübt, ist von der Konzentration und Art des Tensids abhängig. Eine tensidhaltige Lösung muss nicht unbedingt trüb sein.
Kennst du die Gleichung(en) für die Gleichgewichtskonstante? Da geht die Konzentration von Edukten und Produkten ein. Außerdem ist sie von der Temperatur abhängig. Kann man sich einfach vorstellen: Ist die Hinreaktion exotherm, so ist die Rückreaktion zwangsläufig endotherm. Endotherme Reaktionen werden bekanntermaßen mit steigender Reaktion beschleunigt, während exotherme ausgebremst werden. Das Gleichgewicht verschiebt sich als mit steigender Reaktionstemperatur.
Trübung ist im Endeffekt nichts anderes als Lichtbrechung. Nur sind da so viele Teilchen drin, die in alle Richtungen orientiert sind, dass sie das Licht eben auch in alle Richtungen brechen. Dadurch kommt es dann nicht mehr ungehindert durch die Lösung durch. Die zweite Möglichkeit wäre, dass die gelösten Moleküle Licht absorbieren. Das verhindert dann natürlich auch das durchkommen. Geht auch beides gleichzeitig.
Wenn sich Moleküle an der Oberfläche ausrichten, sind sie sortiert und brechen das Licht alle in dieselbe Richtung. Funktioniert im Endeffekt dann wie ganz viele kleine Prismen. Das sieht man dann als bunte Schlieren. Werden es zu viele bzw gehen die Teilchen von der Oberfläche in Lösung werden sie unsortiert und der obere Effekt der Trübung kommt zum tragen.
Fragen, die mir (leider) noch nicht wirklich schlüssig beantwortet wurden:
Wo habe ich denn noch Ion-Dipol-Wechselwirkungen in der Lösung?
Wieso muss der lange Schwanz ausreichen kompensiert werden?
Das mit den Ether-Gruppen habe ich auch nicht verstanden, wo hängen die jetzt z. B. dran? Oder sind die im Wasser gelöst? (bei einer Seifenlösung)?
Ist das OH(-) hier noch im Wasser gelöst? C15H31COO-(aq) + Na+(aq) + H2O (l) -> C15H31COOH(l) + Na+(aq) + OH(-)
Funktioniert es auch, würden die nicht in Wasser gelöst sein?
Wenn wir ein Ester haben und wir wollen es verseifen, muss es irgendwie gelöst sein? Ich habe immer noch nicht verstanden, wann was gelöst ist und wann nicht. Warum ist es hier z. B. eine wässrig-basische Lösung? "Verseifung ist die Reaktion einer Fettsäure in einer basisch wässrigen Lösung."
Was mich auch stört, ist, wieso das Ester bei 8:10 plötzlich so komisch gebaut ist https://www.youtube.com/watch?v=L8riigf5az0&t=341s
Was mir auch noch offen ist, wieso passiert diese Reaktion, die ich dir da in meinem Bild abgebildet habe, und was für anionische/nichtionische Tenside gibt es denn, die z. B. nicht reagieren?
Was mir auch noch offen ist, wieso passiert diese Reaktion, die ich dir da in meinem Bild abgebildet habe
Die mit Calcium? Naja, eben weil das entstehende Produkt schwer löslich ist. Dieselbe Reaktion passiert auch mit Natrium zum Beispiel, nur ist das Produkt leicht löslich in Wasser, sodass es direkt wieder auseinander fällt. Beim Calcium zerfällt das Produkt eben nicht wieder, sondern bleibt fest zusammen und fällt aus der Lösung aus.
anionische/nichtionische Tenside gibt es denn, die z. B. nicht reagieren?
Wie gesagt, die meisten anionischen Tenside dürften mit Calcium reagieren. Mir ist keins bekannt, dass das gar nicht macht. Deswegen sind in Waschmitteln ja auch Enthärter drin, die das Calcium binden und so die Tenside "schützen". Den nicht-ionischen sind die Ca-Ionen wahrscheinlich egal.
Nein, ich frage mich, wieso Seife das überhaupt macht, warum reagiert es mit Calcium und dann auf diese Weise?
Oben steht dann noch meine Frage mit der Wasserlöslichkeit und als einer der ersten Kommentare steht stehen nochmal ergänzte Fragen, hier: "Fragen, die mir (leider) noch nicht wirklich schlüssig beantwortet wurden:
Wo habe ich denn noch Ion-Dipol-Wechselwirkungen in der Lösung?
Wieso muss der lange Schwanz ausreichen kompensiert werden?
Das mit den Ether-Gruppen habe ich auch nicht verstanden, wo hängen die jetzt z. B. dran? Oder sind die im Wasser gelöst? (bei einer Seifenlösung)?
Ist das OH(-) hier noch im Wasser gelöst? C15H31COO-(aq) + Na+(aq) + H2O (l) -> C15H31COOH(l) + Na+(aq) + OH(-)
Funktioniert es auch, würden die nicht in Wasser gelöst sein?
Wenn wir ein Ester haben und wir wollen es verseifen, muss es irgendwie gelöst sein? Ich habe immer noch nicht verstanden, wann was gelöst ist und wann nicht. Warum ist es hier z. B. eine wässrig-basische Lösung? "Verseifung ist die Reaktion einer Fettsäure in einer basisch wässrigen Lösung.""
Dann frage ich mich noch, wie es mit der Wasserlöslichkeit von Seifen aussieht. Sind sie wasserlöslich? Beziehungsweise was denn, sie sind doch letztlich Salze, wie können sie denn wasserlöslich sein? Unser Lehrer meinte, Carbonsäuren seien nicht wasserlöslich, Seifen aber schon?
Was mich auch ein bisschen fragt, was würde ich bei Station 5 erwarten, und warum? hat das Ergebnis was mit der Konzentration der Tenside zu tun? https://prnt.sc/7fXtQpZWXo6v
Nein, ich frage mich, wieso Seife das überhaupt macht, warum reagiert es mit Calcium und dann auf diese Weise?
Du hast ein negativ geladenes Ion (die Seife bzw genauer gesagt das Fettsäure-Anion) und positiv geladenes Ion (das Ca^2+). Typische Salzbildung eben. ODer was genau willst du da jetzt wissen?
Wo habe ich denn noch Ion-Dipol-Wechselwirkungen in der Lösung?
Außer zwischen dem Fettsäure-Anion und Wasser? Da gäbe es noch Ion-Dipol-WW zwischen den Fettsäure-Anionen selbst und zwischen den Kationen (je nach Seife also Na+ und/oder K+) und Wasser. (Genau genommen auch zwischen Kation und Anion der Seife, aber die sind durchs Wasser bzw ihre Hydrathülle getrennt)
Wieso muss der lange Schwanz ausreichen kompensiert werden?
Weil sich die Seife bzw das Tensid sonst nicht löst. Fett hat keine ionische Kopfgruppe, versuch das mal in Wasser zu lösen.
Das mit den Ether-Gruppen habe ich auch nicht verstanden, wo hängen die jetzt z. B. dran? Oder sind die im Wasser gelöst? (bei einer Seifenlösung)?
Wenn ich Seife sage, dann rede ich von Natrium- oder Kaliumseifen. Die enthalten Fettsäure-Anionen und Natrium/Kalium-Kationen. Ethergruppen gibt es also nicht in einer Seifenlösung.
Es gibt aber nichtionische Tenside, die Ethergruppen enthalten. Die bestehen meistens nur aus einer langen Kette, bei der die eine Hälfte unpolar ist (also einfach eine Kohlenwasserstoffkette) und die andere Hälfte einigermaßen polar (die besteht aus vielen Ethergruppen). Sieht dann zum Beispiel so aus CH3–(CH2)10–16–(O-C3H6)1–25–OH.
Ist das OH(-) hier noch im Wasser gelöst? C15H31COO-(aq) + Na+(aq) + H2O (l) -> C15H31COOH(l) + Na+(aq) + OH(-)
Natürlich. Freies OH- gibt es nicht. Es braucht immer ein Kation dazu, wenn es nicht in irgendwas gelöst ist.
Funktioniert es auch, würden die nicht in Wasser gelöst sein?
Funktioniert was genau? Die Reaktion? Nein, wie denn? Das Wasser ist Teil der Reaktion, ohne geht nicht. Verdampfst du das Wasser bleibt schlichtweg einfach die Seife (C15H31COONa) übrig.)
Wenn wir ein Ester haben und wir wollen es verseifen, muss es irgendwie gelöst sein? Ich habe immer noch nicht verstanden, wann was gelöst ist und wann nicht. Warum ist es hier z. B. eine wässrig-basische Lösung? "Verseifung ist die Reaktion einer Fettsäure in einer basisch wässrigen Lösung.
Ja, es muss gelöst sein. Theoretisch geht das auch im Festkörper, aber halt unfassbar langsam. Die Moleküle sind im Festkörper ja an festen Plätzen und können sich kaum bewegen. Da kommen andere Moleküle die mit denen reagieren wollen also ganz schlecht hin.
Eine wässrig basische Lösung ist es deshalb, weil Verseifung nur in basischem Milieu funktioniert. In saurer oder neutraler Umgebung ist die Reaktion reversibel. Das heißt es würde auch wieder fertige Seife zurück zu den Edukten reagieren. In basischer Umgebung geht das nicht mehr. Und man möchte ja möglichst viel Seife haben.
Natürlich kannst du die Reaktion auch in einem anderen Lösungsmittel machen, in dem sich die Edukte lösen können (z.b. Ethanol, o.ä.). Allerdings löst sich NaOH in den meisten Lösungsmitteln schlecht und Alkohole reagieren unter Umständen auch damit bzw dann den Fettsäuren. Und das will man ja nicht. Außerdem ist Wasser günstig und ungefährlich.
Dann frage ich mich noch, wie es mit der Wasserlöslichkeit von Seifen aussieht. Sind sie wasserlöslich? Beziehungsweise was denn, sie sind doch letztlich Salze, wie können sie denn wasserlöslich sein?
Wär fürs Waschen doof, wenn sie unlöslich wären oder?
Und zum Thema Salze: Es gibt welche die sind super gut löslich (NaCl zum Beispiel) in Wasser. Und wieder welche die lösen sich quasi gar nicht in Wasser (Al(OH)3 zum Beispiel). Eine pauschale Aussage, dass Salze löslich oder unlöslich in Wasser sind, kann man so also nicht treffen.
Unser Lehrer meinte, Carbonsäuren seien nicht wasserlöslich, Seifen aber schon?
Ich denke, das war in Bezug auf die Carbonsäuren von Seifen gemeint. Ansonsten wär das ein ziemlich falsches Statement. Es gibt durchaus wasserlösliche Carbonsäuren (Methansäure, Ethansäure, zum Beispiel). Je länger der unpolare Rest, also die Kohlenstoffkette ist, desto schlechter löslich sind die Carbonsäuren in Wasser (Ölsäure zum Beispiel quasi gar nicht mehr). Seifen haben im Gegensatz zu den Fettsäuren aber einen polaren Kopf (sind ja im Endeffekt deprotonierte Fettsäuren). Das macht die Wechselwirkung zwischen besagten Kopf und Wasser um ein vielfaches stärker, sodass sie sich in Wasser lösen können.
Was mich auch ein bisschen fragt, was würde ich bei Station 5 erwarten, und warum? hat das Ergebnis was mit der Konzentration der Tenside zu tun?
Ja das hat was mit der Konzentration der Tenside zu tun. Was wär denn deine Vermutung, was man da beobachten kann?
Außer zwischen dem Fettsäure-Anion und Wasser? Da gäbe es noch Ion-Dipol-WW zwischen den Fettsäure-Anionen selbst und zwischen den Kationen (je nach Seife also Na+ und/oder K+) und Wasser. (Genau genommen auch zwischen Kation und Anion der Seife, aber die sind durchs Wasser bzw ihre Hydrathülle getrennt)
Ist Fettsäure-Anion nicht Anion der Seife und sind dann nicht Anion der Seife = Fettsäure-Anion getrennt von dem Kation?
Ja, keine ionische Kopfkette = nicht lösen, aber wieso ist die Stärke der ionischen Kopfkette ausschlaggebend, ob es sich löst?
CH3–(CH2)10–16–(O-C3H6)1–25–OH - ist das nicht ein Alkohol (OH), wo ist da die Ethergruppe und was bedeutet 10-16?
"Es braucht immer ein Kation dazu, wenn es nicht in irgendwas gelöst ist." Wieso?
Wenn ich das ((C15H31COONa)) in Wasser lege, lagern sich da Hydrathüllen an?
Womit reagiert Alkohol weiter und wieso ist es im basischen Milieu nicht reversibel?
Zu dem Exp.: Ich würde mal vermuten, desto konzentrierter die Seifenlösung ist, desto trüber. Wenn ich deiner Logik folge, dann müsste doch das, was viel Fett einbauen soll, wenig polar sein, also dann sowas wie Spülmittel?
Ist Fettsäure-Anion nicht Anion der Seife und sind dann nicht Anion der Seife = Fettsäure-Anion getrennt von dem Kation?
Ja, das hab ich doch auch geschrieben, dass die getrennt sind.
Ja, keine ionische Kopfkette = nicht lösen, aber wieso ist die Stärke der ionischen Kopfkette ausschlaggebend, ob es sich löst?
Nicht die Stärke der Ions, sondern dass es überhaupt da ist. Ion-Dipol-WW (zwischen Fettsäure-Ion und Wasser) sind deutlich stärker als Dipol-Dipol-WW (zwischen Fettsäure und Wasser). Das ist der Grund warum sich das Fettsäure-Ion löst und die Fettsäure nicht.
CH3–(CH2)10–16–(O-C3H6)1–25–OH - ist das nicht ein Alkohol (OH), wo ist da die Ethergruppe und was bedeutet 10-16
Die OH-Gruppe am Ende ist ein Alkohol, ja. Die Ether-Gruppen sind in der (O-C3H6)-Funktion. Ausgeschrieben wäre das -O-CH2-CH2-CH2. Und das O hängt ja auf der anderen Seite auch noch an einem C.
Die Zahlen bedeuten, dass die Gruppe in der Klammer so oft im Molekül vorkommen kann. Je nachdem was es genau für ein Tensid ist, sind es eben zwischen 10 und 16 pro Molekül.
Womit reagiert Alkohol weiter und wieso ist es im basischen Milieu nicht reversibel?
Mit der Carbonsäure in einer Veresterung zum Beispiel.
Die ist im basischen Milieu nicht reversibel, weil der Carbonsäure da das Proton fehlt. Dadurch kann sie keine Veresterungsreaktion eingehen.
Zu dem Exp.: Ich würde mal vermuten, desto konzentrierter die Seifenlösung ist, desto trüber. Wenn ich deiner Logik folge, dann müsste doch das, was viel Fett einbauen soll, wenig polar sein, also dann sowas wie Spülmittel?
Die Trübung ist da nicht gemeint, zumindest nicht nur. Es geht darum, welche Mischung am meisten von dem zugegebenen Speiseöl lösen kann. Das demineralisierte Wasser löst ja bekanntlich nichts und das Fett schwimmt einfach oben drauf. Je nachdem wie viel Tensid im Wasser ist, löst sich aber mehr vom Fett darin. Anhand der Trübung lässt sich aber zumindest vermuten, welche Emulsion am besten ist.
Wieso aber muss der polare Kopf einer anionischen Seife
Wenn du mal hier guckst, https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/495051973/0_big.webp?v=1679934911000, was ist mit A? Wieso kann es sein, dass da der polare Teil nicht groß genug ist?
Wieso ist der Ester ganz am Ende so komisch gebaut https://www.youtube.com/watch?v=L8riigf5az0 ?
Aber kann es nicht auch sein, dass die Carbonsäure so stark ist, dass sie dem Alkohol einfach das Proton wegnimmt?
Aber wieso lässt es sich anhand der Trübung vermuten? Und was hat das für einen praktischen Sinn, also warum sollte das mehr und das weniger Tenside haben?
Nochmal zum Brechen zurück: "Trübung ist im Endeffekt nichts anderes als Lichtbrechung. Nur sind da so viele Teilchen drin, die in alle Richtungen orientiert sind, dass sie das Licht eben auch in alle Richtungen brechen. Dadurch kommt es dann nicht mehr ungehindert durch die Lösung durch. Die zweite Möglichkeit wäre, dass die gelösten Moleküle Licht absorbieren. Das verhindert dann natürlich auch das durchkommen. Geht auch beides gleichzeitig.
Wenn sich Moleküle an der Oberfläche ausrichten, sind sie sortiert und brechen das Licht alle in dieselbe Richtung. Funktioniert im Endeffekt dann wie ganz viele kleine Prismen. Das sieht man dann als bunte Schlieren. Werden es zu viele bzw gehen die Teilchen von der Oberfläche in Lösung werden sie unsortiert und der obere Effekt der Trübung kommt zum tragen."
Was ist der Unterschied zwischen "Licht wird in eine Richtung gebrochen" und es wird in mehrere gebrochen? Wie kommt das Licht dann quasi bei uns an?
Wieso aber muss der polare Kopf einer anionischen Seife
Da fehlt was vom Satz oder?
was ist mit A? Wieso kann es sein, dass da der polare Teil nicht groß genug ist?
Naja, das ist nur eine OH-Gruppe. Die kann im besten Fall drei H-Brücken ausbilden. Ein richtiges Ion von einer Carbonsäure kann das auch und hat zusätzlich noch Ion-Dipol Kräfte die eine Hydrathülle erzeugen. Das heißt, beim Alkohol reicht es einfach nicht, um den Rest auch mit ins Wasser zu bringen.
Wieso ist der Ester ganz am Ende so komisch gebaut https://www.youtube.com/watch?v=L8riigf5az0 ?
Was ist da komisch? Das ist ein ganz normaler Ester.
Aber kann es nicht auch sein, dass die Carbonsäure so stark ist, dass sie dem Alkohol einfach das Proton wegnimmt?
Nö. Carbonsäure-Anionen sind dafür nicht stark genug. Das Alkoholat-Anion ist eine viel zu starke Base, als dass es das Proton abgeben würde.
Aber wieso lässt es sich anhand der Trübung vermuten? Und was hat das für einen praktischen Sinn, also warum sollte das mehr und das weniger Tenside haben?
Je trüber eine Emulsion, desto mehr Fett ist ungelöst darin vorhanden. Es ist in winzigen Tröpfchen suspendiert und verursacht so die Trübung.
Was ist der Unterschied zwischen "Licht wird in eine Richtung gebrochen" und es wird in mehrere gebrochen? Wie kommt das Licht dann quasi bei uns an?
War vielleicht schlecht formuliert. Stells dir wie bei einem Regenbogen vor. Nur eben auf der Oberfläche einer Flüssigkeit.
Die Frage ist wirklich 'n bisschen kurz, die Kernfrage ist aber: Wo ist der Unterschied, wenn ich Mizellen habe und die Dipol-Dipol-Kräfte schwächer und stärker sind? Es sind ja trotzdem in beiden Fällen DD-Kräfte, die wirken.
Und nochmal, quasi als Ranking der Stärke der Kräfte
Wasserstoffbrückenbindung > DI-Kräfte > DD-Kräfte
Wieso das eigentlich?
Wieso hat ein Alkohol nicht die Ion-Dipol-Kräfte?
Dann ist das Ester vielleicht nicht komisch gebaut, sondern "anders" gebaut, also wieso richtet es sich genau so aus?
Carbonsäure-Anionen sind negativ geladen und nicht einfach nur ein Dipol, sollten die da nicht stark sein?
Und wie kann ich mir Schlieren erklären? Bzw. was soll ich mir mit dem Regenbogen vorstellen?
Die Frage ist wirklich 'n bisschen kurz, die Kernfrage ist aber: Wo ist der Unterschied, wenn ich Mizellen habe und die Dipol-Dipol-Kräfte schwächer und stärker sind? Es sind ja trotzdem in beiden Fällen DD-Kräfte, die wirken.
Und nochmal, quasi als Ranking der Stärke der Kräfte
Wasserstoffbrückenbindung > DI-Kräfte > DD-Kräfte
Das ist richtig. Nur sind DD-Kräfte nicht gleich DD-Kräfte. Je stärker die Dipole selbst sind, desto stärker ist natürlich auch die Kraft zwischen ihnen. Selbiges gilt für die anderen Kräfte.
Das liegt einfach gesprochen daran, woher die Kräfte kommen. Eine H-Brücke ist übertrieben gesagt fast schon eine richtige Bindung. Ion Dipol ist eine echte Ladung die einen Dipol anzieht. Und Dipole sind eben nur Partialladungen und keine echten Ladungen.
Wieso hat ein Alkohol nicht die Ion-Dipol-Kräfte?
Weil ein Alkohol kein Ion ist. Der ersetzt ja im Beispiel die Carbonsäure bzw das Carbonsäure-Anion. Wenn du also bei einer Ion-Dipol-WW das Ion gegen eine Dipol tauschst, hast du nur noch Dipol-Dipol Kräfte.
Dann ist das Ester vielleicht nicht komisch gebaut, sondern "anders" gebaut, also wieso richtet es sich genau so aus?
Was meinst du mit ausrichten? Den R2 Rest am O? Das ist voll egal, ob man den jetzt etwas höher angewinkelt wie hier zeichnet. Das ist "nur" eine Strukturformel.
Carbonsäure-Anionen sind negativ geladen und nicht einfach nur ein Dipol, sollten die da nicht stark sein?
Das Anion ist mesomeriestabilisiert und hat deswegen nicht wirklich ein Verlangen ein Proton aufzunehmen. Kann man auch so vergleichen: Je stärker eine Säure, desto schwächer ihre korrespondierende Base. Heißt: Die Carbonsäure ist eine stärkere Säure als der Alkohol. Demnach ist das Carbonsäure-Anion eine schwächere Base als das Alkoholat-Ion. Ergo behält der Alkohol sein Proton.
Und wie kann ich mir Schlieren erklären? Bzw. was soll ich mir mit dem Regenbogen vorstellen?
Ein Regenbogen kommt dadurch zustande, dass winzige Wassertröpfchen in der Luft das Sonnenlicht wie Prismen brechen. Dadurch wird der farbige Bogen erzeugt. So funktioniert das im Prinzip auch bei diesen Schlieren. Nur eben mit Ölfilm auf Wasser.
Was bedeutet "mesomeriestabilisiert"?
Und wieso entsteht die Trübung bei den Blasen / müssten Schlieren dann nicht bunt sein?
Mit "anders"/"komisch" meinte ich die Form, wieso das R nochmal so komisch gebeugt ist...
Und nochmal: Wieso müssen die langen unpolaren Schwänze kompensiert werden?
Mal angenommen, wir haben eine Mizelle, die in Wasser löslich ist. Wenn die Länge der Schwänze steigt, dann muss ja nur die Anzahl der beteiligten Moleküle steigen, nicht die Stärke der Kräfte.
Aber ist eine Wasserstoffbrückenbindung nicht schon eine richtige kovalente Bindung?
Achso und dann noch: Die Konzentrationen mit den Tensiden, warum die bei manchen stärker und schwächer ist. Wieso aber, wenn die Trübung stark ist, kann ich mir sicher sein, dass es weniger Tenside gibt? Es kann doch einfach ein Tensid sein, das ungerne Mizellen bildet?
Du hast irgendwann mal davon geredet, dass diese Kugelmizellen trotz der Abstoßung entstehen, weil andere Kräfte die quasi einquetschen. Welche denn?
Was bedeutet "mesomeriestabilisiert"?
Das heißt, dass die Ladung auf mehrere Atome verteilt ist.
Und wieso entsteht die Trübung bei den Blasen / müssten Schlieren dann nicht bunt sein?
Schlieren auf Wasser sind doch bunt. Oder reden wir hier von verschiedenen Schlieren? Kannst du nochmal sagen, über was für Schlieren ihr genau gesprochen habt?
Mit "anders"/"komisch" meinte ich die Form, wieso das R nochmal so komisch gebeugt ist...
Ach so. Ja wie gesagt, das ist egal wie genau das geknickt ist. Man kann es eigentlich auch nach unten knicken.
Und nochmal: Wieso müssen die langen unpolaren Schwänze kompensiert werden?
Weil sich das Molekül sonst nicht in Wasser lösen kann. Sieht man gut z.b. bei Alkoholen. Methanol geht gut in Wasser. Hexanol nicht, weil es eine relativ lange Kette an der OH-Gruppe hat. (Unpolare Stoffe wie diese Kette lösen sich nicht in Wasser, polare wie OH-Gruppen schon). Hängst du jetzt an das Hexanol noch eine OH-Gruppe dran und machat daraus Hexan-1,6-diol, löst es sich sehr gut in Wasser. Die zweite OH-Gruppe kompensiert also die schlechte Löslichkeit der Kette.
Mal angenommen, wir haben eine Mizelle, die in Wasser löslich ist. Wenn die Länge der Schwänze steigt, dann muss ja nur die Anzahl der beteiligten Moleküle steigen, nicht die Stärke der Kräfte.
Die Mizelle ist das Ergebnis der Unlöslichkeit der Schwänze. Die sind sozusagen wasserabweisend. Das Wasser will die Schwänze also weg haben. Damit sich Mizellen bilden, muss das Molekül aber erstmal ins Wasser rein. Und das geht nicht ohne (in dem Fall ionische) Kopfgruppe.
Aber ist eine Wasserstoffbrückenbindung nicht schon eine richtige kovalente Bindung?
Nein. Sie kommt von der Stärke zwar fast an kovalente Bindungen ran, ist aber keine.
Achso und dann noch: Die Konzentrationen mit den Tensiden, warum die bei manchen stärker und schwächer ist. Wieso aber, wenn die Trübung stark ist, kann ich mir sicher sein, dass es weniger Tenside gibt? Es kann doch einfach ein Tensid sein, das ungerne Mizellen bildet?
Genau deswegen hab ich auch mal gesagt, dass die Trübung ein schlechter Indikator dafür ist.
Du hast irgendwann mal davon geredet, dass diese Kugelmizellen trotz der Abstoßung entstehen, weil andere Kräfte die quasi einquetschen. Welche denn?
Trotz Abstoßung kann man eigentlich nicht sagen. Das ist eher weniger Anziehung. Diese Mizellen entstehen deswegen, weil das Wasser nicht mit den unpolaren Schwänzen in Kontakt kommen möchte. Es will nur was mit den polaren Köpfen zu tun haben. Und um die Schwänze jetzt "wegzupacken" formen sich diese Kugeln mit den Schwänzen nach innen. Dadurch hat das Wasser außerhalb der Kugel nur Kontakt mit den Köpfen.
Noch Fragen
Wenn ich da Tenside habe, warum verringern sie die Oberflächenspannung, es bilden sich doch dann bei anionischen Tenside sogar Dipol Ion Kräfte aus? Was passiert mit den Wasserstoffbrückenbindungen, die zwischen Wasser herrschen?
Was passiert mit den Wasserstoffenbrückenbindungen, die tiefer im Wasser sind? Werden die auch beeinflusst?
Was reagiert da, um ein Ester zu bekommen
Ein Fettsäure-Rest reagiert mit Alkohol Rest oder wie?
Aber warum löst sich Fettsäure in Wasser? Sie ist doch auch ewig lang?
Dann nochmal die Mizellen - warum bilden die sich? Die stoßen sich doch massiv ab.
Was würde eigentlich passieren, wenn ich Fett und Wasser in eine Schüssel gebe und ist Fett in Qasser gelöst oder wie?
Und würde NaOH (fest) auch reagieren wie das gelöste?
Wieso sorgt mesomeriestabilisiert dafür, dass es nicht reagiert?
Schlieren gab es immer als Vorstufe zu Trübung bei uns. Sie waren blau bei uns oder so?
Aber wieso ist das R überhaupt geknickt?
Aber wieso müssen die kompensiert werden? Ich würde es mir gerne vorstellen können
Wie bilden sich den Mozellen genau, bei uns wurde nur gesagt, dass sie sich bilden. Aber wie?
Was ist eine Wasserstoffbrückenbindung?
Aber wofür verwende ich Trübung? Welche Tenside trüben sich z.B. ungern?
Mal angenommen, es gibt diese Kugelmizwllen. Was denn, wenn die Abstoßung der COO- Gruppe so stark ist, dass Wasser reinkommt. Dann sind sie kaputt
Wenn ich jetzt einen Ölfleck habe und Wasser, warum bekommt das Wasser den Ölfleck nicht weg? Die DD Keafte sind doch stärker als die VdV Kräfte. Außerdem entsteht doch eine Emulsion mit dem Fett oder?
Nochmal drei Fragen
Kann es passieren, dass sich ein einzelnes Tensid im Wasser aufhält oder bilden sich immer Mizellen?
Was passiert mit den Mizellen, wenn sie auf Schmutz treffen? Wieso öffnen sie sich?
Wenn ich da Tenside habe, warum verringern sie die Oberflächenspannung, es bilden sich doch dann bei anionischen Tenside sogar Dipol Ion Kräfte aus? Was passiert mit den Wasserstoffbrückenbindungen, die zwischen Wasser herrschen?
Weil sich die Tenside an der Oberfläche des Wasser sammeln. Normalerweise wird diese Grenzfläche von Wassermolekülen zusammengehalten. Die haben da jetzt aber keinen Platz mehr dafür. Tenside und Wasser können sich nicht so strukturiert aneinander festhalten wie reines Wasser das kann.
Die H-Brücken zwischen H2O Molekülen werden ersetzt durch wechselwirkungen mit den tensiden (also nicht alle, aberr teilweise)
Was passiert mit den Wasserstoffenbrückenbindungen, die tiefer im Wasser sind? Werden die auch beeinflusst?
Nur wenn da andere Moleküle zugegen sind. Ein Molekül an der Oberfläche kann logischerweise keine Wechselwirkungen irgendwo in der Mitte der Flüssigkeit beeinflussen.
Was reagiert da, um ein Ester zu bekommen
Ein Fettsäure-Rest reagiert mit Alkohol Rest oder wie?
Säure und Alkohol
Aber warum löst sich Fettsäure in Wasser? Sie ist doch auch ewig lang?
Fettsäuren lösen sich auch nicht in Wasser...
Dann nochmal die Mizellen - warum bilden die sich? Die stoßen sich doch massiv ab.
Das hatten wir doch eben. Siehe: "Diese Mizellen entstehen deswegen, weil das Wasser nicht mit den unpolaren Schwänzen in Kontakt kommen möchte. Es will nur was mit den polaren Köpfen zu tun haben. Und um die Schwänze jetzt "wegzupacken" formen sich diese Kugeln mit den Schwänzen nach innen. Dadurch hat das Wasser außerhalb der Kugel nur Kontakt mit den Köpfen."
Was würde eigentlich passieren, wenn ich Fett und Wasser in eine Schüssel gebe und ist Fett in Qasser gelöst oder wie?
Probiers doch mal aus. Aber nein, da löst sich nichts. Wasser und Fett mischen sich nicht.
Und würde NaOH (fest) auch reagieren wie das gelöste?
Ja, aber extrem viel langsamer.
Wieso sorgt mesomeriestabilisiert dafür, dass es nicht reagiert?
Eine Ladung ist für einzelne Atome immer schlecht. Die versuchen wie loszuwerden oder zumindest abzuschwächen, z.b. durch Reaktion. Durch Mesomerie wird die Ladung aber auf mehrere Atome verteilt. Damit ist es für die beteiligten Atome weniger unvorteilhaft und sie reagieren weniger gern.
Schlieren gab es immer als Vorstufe zu Trübung bei uns. Sie waren blau bei uns oder so?
Das kann sein, dass das einfach lokale Trübung ist. Da weiß ich aber nichts genaues.
Aber wieso ist das R überhaupt geknickt?
R-O-R Bindungen sind immer gewinkelt. Genauso wie Wasser eben auch. Das liegt am O. Das hat 2 freie Elektronenpaare und 2 Bindungen. Dementsprechend nimmt es eine gewinkelte Struktur an, damit die Bindungen bzw Bindungspartner und Elektronenpaare möglichst weit voneinander weg sind.
Aber wieso müssen die kompensiert werden? Ich würde es mir gerne vorstellen können
Na, weil sie sich sonst nicht lösen können. Also nochmal: Die Kette ist der unpolare/hydrophobe/fettige Teil. Die Kopfgruppe ist der polare/hydrophile/wasserliebende Teil. Fett mischt sich nicht mit Wasser, der polare Kopf schon. Ist der fettige Teil jetzt zu groß verhält sich das Molekül eher wie ein Fett und mischt sich nicht mit Wasser. Ist der polare Teil groß genug, kann er den fettigen Teil kompensieren, und so für eine Mischung mit Wasser sorgen.
Wie bilden sich den Mozellen genau, bei uns wurde nur gesagt, dass sie sich bilden. Aber wie?
Nimm das erstmal so hin, dass das einfach passiert. Warum und wie genau, das ist ein Thema für ein Studium.
Was ist eine Wasserstoffbrückenbindung?
Das kannst du googeln.
Aber wofür verwende ich Trübung? Welche Tenside trüben sich z.B. ungern?
Je trüber eine Emulsion, desto schlechter ist sie. Welche Tenside das wie machen - keine Ahnung. Das musst du auch nicht wissen.
Mal angenommen, es gibt diese Kugelmizwllen. Was denn, wenn die Abstoßung der COO- Gruppe so stark ist, dass Wasser reinkommt. Dann sind sie kaput
Welche Abstoßung? Meinst du die Ladungen? Da stößt sich nichts ab, weil die mit dem Wasser wechselwirken bzw die Schwänze unter sich. Und das Wasser will ja nicht in die Mizelle rein, weil da die hydrophoben Schwänze drin sind.
Wenn ich jetzt einen Ölfleck habe und Wasser, warum bekommt das Wasser den Ölfleck nicht weg? Die DD Keafte sind doch stärker als die VdV Kräfte.
Sind sie auch. Zwischen Wasser und Öl wirken vdW und Dipol-induzierter-Dipol-WW. Zwischen Wasser und Wasser wirken vdW, Dipol-Dipol, Dipol-induzierter-Dipol UND H-Brücken. Nun ist es für das Wasser besser mit anderen Wassermolekülen zu wechselwirken, weil sie da viel mehr und stärkere Kräfte zwischen sich haben. Ergo mischen sich Wasser und Öl nicht.
Kann es passieren, dass sich ein einzelnes Tensid im Wasser aufhält oder bilden sich immer Mizellen?
Ja kann es. Es gibt je nach Art des Tensids eine kritische Konzentration ab der sich erst Mizellen bilden. Das liegt daran, dass eine Mizelle von Tensid A aus meinetwegen 100 Molekülen besteht. Wenn in der Lösung jetzt nur 50 drin sind, kann sich auch keine Mizelle bilden.
Was passiert mit den Mizellen, wenn sie auf Schmutz treffen? Wieso öffnen sie sich?
Selber Grund, wie bei der Begründung warum sich Öl und Wasser nicht mischen, nur anders rum. Die Weschelwirkungen zwischen Schmutz und Tensid-Schwanz sind besser als zwischen den Schwänzen untereinander.
Weil sich die Tenside an der Oberfläche des Wasser sammeln. Normalerweise wird diese Grenzfläche von Wassermolekülen zusammengehalten. Die haben da jetzt aber keinen Platz mehr dafür. Tenside und Wasser können sich nicht so strukturiert aneinander festhalten wie reines Wasser das kann.
Die H-Brücken zwischen H2O Molekülen werden ersetzt durch wechselwirkungen mit den tensiden (also nicht alle, aberr teilweise)
Aber wieso existieren noch einzelne H-Brücken? Wieso sorgen die und die Ion-Dipol-Kräfte (anionisches Ende + Wasser-Dipole) nicht für eine erweiterte Steigung der Oberflächenspannung?
Wenn Säure und Alkohol reagieren, wie ist dann der Mechanismus? Reagieren nicht letztendlich die Reste der beiden Moleküle miteinander oder ist der Mechanismus komplizierter?
Das hatten wir doch eben. Siehe: "Diese Mizellen entstehen deswegen, weil das Wasser nicht mit den unpolaren Schwänzen in Kontakt kommen möchte. Es will nur was mit den polaren Köpfen zu tun haben. Und um die Schwänze jetzt "wegzupacken" formen sich diese Kugeln mit den Schwänzen nach innen. Dadurch hat das Wasser außerhalb der Kugel nur Kontakt mit den Köpfen."
Mein Punkt ist: Anionische Tensidköpfe stoßen sich ab. Also muss es eine andere Kraft geben, die stärker ist. Welche ist das? Wenn ich mir ein einzelnes Tensid nehme, dann hat es ja keine Abstoßung mit Wasser, sondern löst sich einfach nicht, aber wieso gibt es dann Mizellen?
Wieso ist NaOH langsamer als Na+(aq) und OH-(aq)?
Wann entstehen denn Schlieren und was ist der Unterschied zu einer einfachen Trübung?
Na, weil sie sich sonst nicht lösen können. Also nochmal: Die Kette ist der unpolare/hydrophobe/fettige Teil. Die Kopfgruppe ist der polare/hydrophile/wasserliebende Teil. Fett mischt sich nicht mit Wasser, der polare Kopf schon. Ist der fettige Teil jetzt zu groß verhält sich das Molekül eher wie ein Fett und mischt sich nicht mit Wasser. Ist der polare Teil groß genug, kann er den fettigen Teil kompensieren, und so für eine Mischung mit Wasser sorgen.
Wenn ich einen sehr starken Kopf habe, verhält er sich, wenn er ganz klein ist, nicht anders wie einer, der lang, aber nur schwach polar ist? Die Frage ist einfach: Wenn wir einen laaangen polaren Schwanz haben und ein kurzes unpolares Ende haben, was passiert dann mit dem unpolaren Ende? Schwebt es irgendwo rum oder was passiert mit genau dem, wenn sich ja der Stoff insgesamt in Wasser löst?
Zur Wasserstoffbrückenbindung: Ja, ich habe mal das Buch durchforstet. Dort wird gesagt, dass es *ähnlich* einer kovalenten Bindung ist, deswegen frage ich. Ist es keine oder was heißt hier *ähnlich*?
Uns wurde im Unterricht gesagt, wenn eine Mizelle auf Schmutz trifft, öffnet sie sich und lässt den Schmutz rein und schließt sich. Den Prozess mit dem Öffnen habe ich nicht ganz verstanden.
Selber Grund, wie bei der Begründung warum sich Öl und Wasser nicht mischen, nur anders rum. Die Weschelwirkungen zwischen Schmutz und Tensid-Schwanz sind besser als zwischen den Schwänzen untereinander.
Aber dafür muss sie sich ja erstmal öffnen, siehe Absatz über Zitat
Aber wieso existieren noch einzelne H-Brücken? Wieso sorgen die und die Ion-Dipol-Kräfte (anionisches Ende + Wasser-Dipole) nicht für eine erweiterte Steigung der Oberflächenspannung?
Das was die Spannung ausmacht, ist das Netzwerk aus H-Brücken. Und das wird durch die Tenside gestört.
Wenn Säure und Alkohol reagieren, wie ist dann der Mechanismus? Reagieren nicht letztendlich die Reste der beiden Moleküle miteinander oder ist der Mechanismus komplizierter?
Googel mal "Veresterung". Da sollte sich der Mechanismus finden, z.b. bei Wikipedia.
Wenn ich mir ein einzelnes Tensid nehme, dann hat es ja keine Abstoßung mit Wasser, sondern löst sich einfach nicht, aber wieso gibt es dann Mizellen?
Ein einzelnes Tensid löst sich nicht so gut wie eine Mizelle, das ist der Unterschied. Bei einem einzelnen Tensid hat das Wasser Kontakt mit dem unpolaren/hydrophoben Schwanz. Das möchte es aber nicht (weil unvorteilhafte WW). Bei einer Mizelle hat das Wasser nur vorteilhafte Wechselwirkungen, da die Schwänze in der Kugel sind.
Wieso ist NaOH langsamer als Na+(aq) und OH-(aq)?
Weil es fest ist. Festkörper haben eingeschränke Beweglichleit ihrer Teilchen. Anschaulich gesprochen: flüssiges Wasser kann man relativ schnell erhitzen, weil man es rühren kann. Bei einem Eiswürfel geht das nicht, der braucht lange zum Schmelzen.
Wenn ich einen sehr starken Kopf habe, verhält er sich...
Zu dem ganzen Thema mit den Wechselwirkungen: Es gibt keine abstoßende zwischenmolekulare Wechselwirkung, nur unterschiedlich stark anziehende. Und die stärkste anziehende Kombination gewinnt. Wasser und Fett (oder eben ein unpolares Kettenende) haben also auch anziehende Wechselwirlung aufeinander. Nur ist die eben schwach, sodass die H2O Moleküle lieber mit ihresgleichen wechselwirken als mit dem Fett. Das Fett ist dann sozusagen "im Weg" und verhindert, dass die H2O Molelüle vernünftig H-Brücken bilden können. Deswegen mischen sich Fett und Wasser nicht
Zur Wasserstoffbrückenbindung: Ja, ich habe mal das Buch durchforstet. Dort wird gesagt, dass es *ähnlich* einer kovalenten Bindung ist, deswegen frage ich. Ist es keine oder was heißt hier *ähnlich*?
Genau gesagt ist das eine σ-Hole Wechselwirkung. Das muss dir jetzt nichts sagen, das ist ein Spezialfall der Dipol-Dipol-WW. Der Punkt ist: Bei einer kovalenten Bindung überlappen Orbitale miteinander, sodass Elektronenpaare zwischen den Atomen geteilt werden. Bei H-Brücken passiert das aber eben nicht, daher keine kovalente Bindung.
Ähnlich heißt hier, dass es sich ähnlich einer kovalenten Bindung verhält. Also relativ stark und vor allem gerichtet.
Aber dafür muss sie sich ja erstmal öffnen, siehe Absatz über Zitat
Ja, das ist aber kein Problem. Solche größeren Strukturen in Lösung sind keine festen Gebilde wie Moleküle. Die gehen auch ohne Schmutzkontakt ab und an mal auf. Die geschlossene Kugel ist dabei natürlich der beste bzw erstrebendswerte Zustand.
Wieso sind das keine festen GEbilde (die Mizellen) und wann kann man sagen, dass sich 1 Stoff in einem anderen Stoff löst?
Wieso sind das keine festen GEbilde (die Mizellen)
Weil die Bestandteile der Mizelle, also die Tenside, keine echten Bindungen zueinander haben, sondern nur durch zwischenmolekulare Kräfte wie DD-Wechselwirkung zusammengehalten werden.
und wann kann man sagen, dass sich 1 Stoff in einem anderen Stoff löst?
Wenn die Löslichkeit einigermaßen hoch ist, also irgendwo im Gramm-Bereich pro Liter. Oder wie meinst du? Nur an der Strukturformel ablesen funktioniert nicht in allen Fällen verlässlich.
Na ja, die Kernaussage, so wie ich es verstanden habe, ist ja: Das Gebilde mit den stärksten WW gewinnt. Wenn ich jetzt aber einen seeeehr starken (aber nur sehr kleinen) polaren Kopf habe, dann sollte der doch reichen, sodass sich keine Mizellen bilden müssen?
Nochmal zu dem Öffnen: Stoßen die Mizellen aneinander an, weil, egal ob lose oder nicht, wenn keine Bewegung vorhanden ist, bleiben sie so, oder?
Na ja, die Kernaussage, so wie ich es verstanden habe, ist ja: Das Gebilde mit den stärksten WW gewinnt. Wenn ich jetzt aber einen seeeehr starken (aber nur sehr kleinen) polaren Kopf habe, dann sollte der doch reichen, sodass sich keine Mizellen bilden müssen?
Der polare Kopf hilft nur beim Lösen an sich, also dass das Molekül überhaupt ins Wasser geht. Er ändert aber nichts daran, dass das Wasser keinen Kontakt mit dem unpolaren Schwanz haben will. Um Mizellen zu verhindern muss der unpolare Schwanz kurz sein. Dann passiert das nicht mehr.
Nochmal zu dem Öffnen: Stoßen die Mizellen aneinander an, weil, egal ob lose oder nicht, wenn keine Bewegung vorhanden ist, bleiben sie so, oder?
Bewegung hast du immer, solange es eine flüssige Phase ist. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Teilchen. Ganz still stehen tun sie nie. Ergo gehen Mizellen auch in einer stehenden Lösung auf und zu, nur weniger oft.
Aber es geht ja darum, wo die Kräfte am stärksten sind. Wenn aber ein ganzes starkes polares Moment im Kopf habe, wieso kompensiert das dann nicht den Schwanz?
Tut es doch. Sonst würde sich das Tensid ja nicht in Wasser lösen. Lösen und Mizellenbildung sind da zwei paar Schuhe
Hä? Ich verstehe nur den generellen Gedanken nicht, wann sich etwas in etwas anderem löst? Also wann löst sich Fett in Wasser (nicht die Eigenschaften, die dazu beitragen, sondern mehr, wie es sich in Wasser löst)
Es gibt doch sogar vom Wasser-Dipol induzierte kurzzeitige Dipole bei den Alkyl-Ketten, also es gibt doch immer eine KRaft?
Fett löst sich gar nicht in Wasser. Dazu ist es zu unpolar.
Es gibt doch sogar vom Wasser-Dipol induzierte kurzzeitige Dipole bei den Alkyl-Ketten, also es gibt doch immer eine KRaft?
Ja, nur reicht das nicht. Wenn sich etwas in Wasser löst, wird das H-Brücken Netzwerk der Wassermoleküle an der Stelle gebrochen. Das ist natürlich schlecht. Ergo musst du dem Wasser etwas geben mit dem es ähnlich gut wechselwirken kann. Ist das wie bei Fett nicht der Fall, so lässt das Wasser die Fettmoleküle nicht in sein Netzwerk rein.
Ergibt Sinn! Wenn ich aber einen sehr starken Kopf habe und sehr starke DD-Wechselwirkungen, dann können die trotzdem nicht dafür sorgen, dass sich das Fett löst, weil sie insgesamt zu schwach sind?
Doch. Also nochmal langsam. Eine Fettsäure wie Ölsäure (C17H33COOH) löst sich nicht in Wasser, da zu unpolar. Macht man daraus eine Seife erhält man das Fettsäuresalz C17H33COONa. Das löst sich in Wasser, da der Kopf durch die ionische Gruppe jetzt polar genug ist.
Na ja, das heißt, wenn ich ein Ion habe, dann löst es sich immer? Wenn ich jetzt ein Ion habe und einen sehr langen unpolaren Schwanz, löst es sich dann auch? Da ist mein Problem... Es ist quasi, warum sich, wenn der Großteil (hier die unpolare Gruppe) sich z. B. nicht mit Wasser verbinden will, gleich das ganze Molekül das so macht?
Ein Ion löst sich auch nicht immer. Wenn der unpolare Teil zu groß ist, kann auch das Ion nicht mehr helfen.
Das ist aber keine fixe Grenze a la ab 20 Kohlenstoffatome löst sich gar nichts mehr, sondern ein fließender Übergang. Soll heißen, das Ölsäure-Anion löst sich noch gut, das mit 25 Cs in der Kette schon schlechter usw. bis es sich irgendwann gar nicht mehr lösen lässt
Aber wieso verhält sich dann das gesamte Molekül so?
Was genau meinst du? Warum sich das ganze Molekül im Wasser löst?
Die Wechselwirkung zwischen Ion und Wasser ist so vorteilhaft, dass es den Bruch bzw das Stören des Netzwerks durch den unpolaren Schwanz in Kauf nimmt.
Ums mal in (ausgedachten) Zahlen zu formulieren: Die WW zwischen polarem Kopf und Wasser setzt 20 kJ an Energie frei. Das Stören des Netzwerks durch den Schwanz kostet 30 kJ. Es kostet also mehr Energie als es bringt, wenn man die Ölsäure in Wasser löst. Daher passiert das nicht. Die WW zwischen Ion und Wasser setzt jetzt aber 50 kJ an Energie frei. Es bringt dem System also etwas das Ion ins Wasser zu lassen, auch wenn der unpolare Schwanz das Netzwerk stört. Das ist das, was ich mit kompensieren meinte.
Ahh, aber dann würde das Wasser doch versuchen, die Fettsäure so "zu legen", dass der polare Kopf ins Wasser ragt.
Dann noch: Wieso wird bei Ion mehr Energie frei? Und was meint "Energie frei werden" überhaupt? Es sind doch in diesem Sinne nur gegenseitige Kräfte?
Genau, das passiert ja bei Tensiden auch. Daher die Reduktion der Oberflächenspannung. Nur irgendwann ist an der Oberfläche halt kein Platz mehr. Und um den schlechten Effekt vom Schwanz weiter zu verringern, bilden sich in der Lösung dann eben Mizellen.
Energie frei werden ist da wörtlich zu nehmen. Alle Teilchen streben nach dem energieärmsten, also energetisch sinnvollsten, Zustand. Wird nun eine Bindung geknüpft, ist das so ein energiearmer Zustand. Die Energie der Teilchen wird abgesenkt (das ist dieser Potentialtopf zu dem du schon mal eine Frage gestellt hast mit den Orbitalen/Wellenfunktionen, falls du dich erinnerst). Dadurch wird Energie in verschiedenen Formen frei, sei es nun Licht oder Wärme.
Die Frage ist eher, wieso bei Ionen mehr Energie dann frei wird, als bei polare Moleküle, die WW eingehen?
Bildet Fett auch Mizellen, weil doch dort die gleiche Lage vorliegt?
Was ich auch nicht verstehe, wenn ich eine Fettsäure habe und die in Wasser werfe - passiert nichts. Aber wieso wirft die Säure nicht einfach ihr H-Proton ab?
Weil die WW stärker ist. Stärkere WW -> mehr Energie wird frei.
Inwiefern hat Fett dieselbe Lage? Das hat keine Ionen und nicht mal eine Säuregruppe wie eine einzelne Fettsäure, weil die ja noch mit Glycerin verestert ist.
Eine Fettsäure kann nur ihr Proton abgeben, wenn sie sich in Wasser löst. Und das tut sie ja nicht (zumindest die langkettigen wie Ölsäure. Die ganz kurzen wie Buttersäure lösen sich in Wasser und geben Protonen ab. Aber eben auch nicht alle, weil es nur schwache bis mittelstarke Säuren sind)
Wieso? Stärkere WW -> mehr Energie wird frei.
Aber wieso machen längere Fettsäuren das nicht?
Das ist die Definition von Bindungsstärke. Je mehr Energie du brauchst, um die Bindung zu brechen desto stärker ist sie. Das heißt im Umkehrschluss: Je stärker eine Bindung, desto mehr Energie wird frei, wenn du sie knüpfst.
Wieso machen sie was nicht? Sich in Wasser lösen? Na weil der unpolare Teil zu groß ist
Ach so. Naja, um ein Proton abzugeben, braucht es ja jemanden, der es aufnimmt. Das wär in dem Fall Wasser. Da sich die langkettigen Fettsäuren aber nicht in Wasser lösen, haben sie auch keine Chance ein Wassermolekül zu finden, dem sie das Proton geben können.
Folgende Fragen sind mir noch offen, aber das ist jetzt eher zusammenfassend?
Warum bewegen sich Mizellen, weil du meintest ja, dass sie sich teilweise durch die Bewegung und Anstoßung öffnen?
Welche Kräfte überwiegen, sodass sich Mizellen bilden? (Ich glaube, ich habe das Grundprinzip verstanden, möchte jetzt aber nochmal quasi aufgelistet bekommen, welche Kräfte warum überwiegen)
--> Dazu passend: Warum überwiegen z. B: Ionen-Anziehungen deutlich den polaren Anziehungen der Köpfe? Ist das eine Definitionsfrage oder wie?
In z. B. Spüllösungen meintest du gibt es sowas wie Enthärter, die verhindern, dass die Tenside mit Ca reagieren, richtig? Auf jeden Fall frage ich mich da noch, wieso sie a) schneller sind und wieso Tenside nicht auch einfach reagieren? Beziehungsweise welche Eigenschaften müssen Tenside haben, damit sie nicht reagieren?
Wenn ich so einen Wasserfleck auf 'nem Stofffetzen habe, geht er irgendwann ein und man hat das Gefühl, die Oberflächenspannung ist jetzt quasi "vorbei". Da frage ich mich, wieso Wasser das macht. Wenn ja durch polare Bindung diese Oberflächenspannung entsteht, dann ist die ja auch auf der Seite des Stoffes. Warum sollte Wasser diese irgendwann "aufgeben"?
Warum bewegen sich Mizellen, weil du meintest ja, dass sie sich teilweise durch die Bewegung und Anstoßung öffnen?
Teilchen bewegen sich immer. Das schließt auch die in Mizellen ein.
Welche Kräfte überwiegen, sodass sich Mizellen bilden? (Ich glaube, ich habe das Grundprinzip verstanden, möchte jetzt aber nochmal quasi aufgelistet bekommen, welche Kräfte warum überwiegen)
Naja, es ist weniger ein überwiegen als ein bestimmtes Zusammenspiel. Die ionische WW zwischen Seife und Wasser mag die stärkste sein, aber die vdW wechselwirkung zwischen den Schwänzen sorgt für die Mizelle (das in Kombination mit der schlechten bzw nicht bevorzugten WW zwischen den Schwänzen und Wasser)
Dazu passend: Warum überwiegen z. B: Ionen-Anziehungen deutlich den polaren Anziehungen der Köpfe? Ist das eine Definitionsfrage oder wie?
Das kann man sich einfach überlegen. Einmal hast du eine Wechselwirkung zwischen einer echten Ladung (!) und einem Dipol (der z.b. rotieren kann und dann mit der "falschen" Seite zur Ladung zeigt) und einmal eine WW zwischen zwei Dipolen, die beiden eben rotieren können. Logisch, dass ersteres stärker ist.
Die polaren Dipol-Dipol-Kräfte verschwinden deswegen aber nicht, die gibts immer noch. Nur der Hauptteil der Anziehung wird eben durch die Ion-Dipol-Kräfte ausgemacht.
In z. B. Spüllösungen meintest du gibt es sowas wie Enthärter, die verhindern, dass die Tenside mit Ca reagieren, richtig? Auf jeden Fall frage ich mich da noch, wieso sie a) schneller sind und wieso Tenside nicht auch einfach reagieren? Beziehungsweise welche Eigenschaften müssen Tenside haben, damit sie nicht reagieren?
Tenside würden auch reagieren, das kannst du nicht verhindern. Die Eigenschaft die du ändern müsstest, würde auch die Wirkung des Tensids ändern. Daher ja die Enthärter. Die komplexieren das Ca sehr gut und das ist bevorzugt gegenüber der Bildung von Kalkseifen. Daher nimmt man z.b. Zitronensäure zum Entkalken, die macht das auch.
Wenn ich so einen Wasserfleck auf 'nem Stofffetzen habe, geht er irgendwann ein und man hat das Gefühl, die Oberflächenspannung ist jetzt quasi "vorbei". Da frage ich mich, wieso Wasser das macht. Wenn ja durch polare Bindung diese Oberflächenspannung entsteht, dann ist die ja auch auf der Seite des Stoffes. Warum sollte Wasser diese irgendwann "aufgeben"?
Baumwolle hat ja auch polare Gruppen an der Oberfläche. Durch die feine Oberfläche dauert es aber eine Weile bis das Wasser darin einsickert und sich der Tropfen auflöst. (Zumindest wär das meine Vermutung. Ganz genau weiß ich das auch nicht).
Die bilden einen Komplex. Sowas hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Ethylendiamintetraessigsäure#/media/Datei:Metal-EDTA.png
Wasser bildet einen relativ großen/stabilen Tropfen. Ist eine Lücke, die so groß ist wie der Tropfen selber, kommt der natürlich direkt rein. Bei so feinen Fäden wie der Baumwolle ist das aber schwieriger, weil die Kontaktfläche zwischen Tropfen und Faden ziemlich klein ist.
Kannst du den Komplex vielleicht in leicht(er) erklären?
In Prinzip gehts darum, dass der Komplex ein Zentralatom hat, meistens ein Metall(ion), in diesem Fall Calcium. Das wird dann von anderen Molekülen oder Atomen komplexiert. Das heißt, die anderen Moleküle bilden eine Bindung zum Metall aus (das kann eine echte Bindung sein oder wie beim EDTA im Bild einfach ionische und Dipol-WW zwischen den freien Elektronenpaaren der Atome von EDTA und dem Metall). Der Punkt besonders bei letzterem ist, dass diese Wechselwirkungen so stark sind, dass der Komplex ein festes Gebilde ist und sich nicht so einfach wieder löst.
Einschub/Randbemerkung: Natriumionen in Wasser sind von Wassermolekülen umgeben (Hydrathülle). Diese H2O Teilchen wechseln aber sehr oft die Plätze, sodass andere H2O Teilchen am Na+ sitzen (bei Seifen ist das auch so). Das ist bei Komplexen aber nicht der Fall. Das EDTA bleibt fest am Calcium.
Weiter hat EDTA mehrere "Bindungsarme" also mehrere Atome über die es das Ca bindet (6 an der Zahl). Ein Molekül einer Seife hat nur 2 (die beiden O Atome der Säuregruppe). EDTA ist daher stark bevorzugt als Komplexpartner für das Calciumion.
Was ist EDTA?
Wann werden neben den Kugelmizellen auch Stabmizellen gebildet?
Wir haben gelernt, dass Schmutz dadurch gewaschen wird, weil sich die negativen Köpfe abstoßen und so dafür sorgen, dass das der Schmutz in kleine Stücke zerteilt wird. Aber es gibt doch noch kationische Kräfte? sind die nicht auch gar nicht so schwach?
Wieso ist beim OH-Molekül das O negativ geladen?
Wieso entfettet basische Seife`?
EDTA ist Ethylendiamintetraessigsäure. Das ist aus dem Komplex-Bild das Molekül was so um das Metall greift.
Was meinst du mit kationische Kräfte?
Beim OH-? Weil das H2O ist, dem ein H+ fehlt. Nimmst du eine positive Ladung weg, bleibt eine negative zurück.
Weil Basen Fette spalten (in wässriger Umgebung). Siehe Verseifung.
Warum sind denn da die ganzen O-'s in dem Komplex? Was ist das denn für eine Säure?
Na ja, wenn ich ein negative polare Ladung habe, habe ich auch eine Positive.
Und du hast von den Wasserstoffbrückenbindungen gesprochen, aber nicht genau erklärt, was die sind?
Das EDTA hat 4 Carbonsäuregruppen oder was meinst du?
Ach so. Ja die gibts auch. Die schwimmen da auch in der Nähe rum, aber halt mit Hydrathülle. Die haben da nicht wirklich Einfluss drauf, was die Mizellen machen.
H-Brücken sind wechselwirkungen von elektronegativen Atome (N, O oder F), die ein H gebunden haben mit den freien Elektronenpaaren von anderen elektronegativen Atomen (auch wieder N, O oder F). Das sieht dann mehr oder weniger so aus O-H- -O. Das - - ist aber keine echte Bindung. Nur eine sehr starke Dipol-Wechselwirkung.
Die Frage ist eher, wie geht die Säure als Komplex um Ca?
Aber wo ist der Unterschied zu einer normalen Dipol-Wechselwirkung, das ist die Frage?
Aber das gesamte Molekül hat ja eine Hydrathülle um sich. Wenn man sich einen Alkohol vorstellt als Tensid, dann gibt es ja noch H-Atome, die positiv geladen sind? Wieso haben die keinen Einfluss?
Die Frage ist eher, wie geht die Säure als Komplex um Ca?
Im Prinzip genauso wie sich auch Kalkseifen bilden.
Aber wo ist der Unterschied zu einer normalen Dipol-Wechselwirkung, das ist die Frage?
Sie ist deutlich stärker und gerichteter als eine normale Dipol-WW
Aber das gesamte Molekül hat ja eine Hydrathülle um sich. Wenn man sich einen Alkohol vorstellt als Tensid, dann gibt es ja noch H-Atome, die positiv geladen sind? Wieso haben die keinen Einfluss?
Ich bin mir immer noch nicht sicher, was du damit meinst. Die Mizelle geht nicht deswegen auf, weil sich die Köpfe abstoßen. Sonst würde sie das ja auch ohne Schmutzkontakt tun und sich gar nicht erst bilden.
Ob und und wie eine negative oder positive Polarisierung eine Rolle spielt, kommt in erste Linie aufs Tensid an. Da gibts keine feste Regel. Außer dass anionische Tenside mit negative Ladungen und kationische mit positiven arbeiten.
Im Prinzip genauso wie sich auch Kalkseifen bilden.
?
Was meint gerichteter hier (bei den H-Brücken)?
Nein, ich meine mehr, dass wir gelernt haben, dass sich beim Anlagern (https://www.google.com/search?q=waschvorgang&sxsrf=APwXEdchdz9HI2LO1ejNWscSrogCe37LTg:1683654863897&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjP1NiQ5-j-AhVJnqQKHYmLDpYQ_AUoAXoECAEQAw&biw=1866&bih=1034&dpr=0.9#imgrc=ixfEhHWm8CXLEM) durch das Abstoßen der negativen Köpfe einzelne Stücke ablösen und so Mizellen bilden, warum tuen sie das?
Im Prinzip genauso wie sich auch Kalkseifen bilden.
Salzbildung sagt dir was oder?
Was meint gerichteter hier (bei den H-Brücken)?
Dasselbe was es bei echten Bindungen auch meint.
Nein, ich meine mehr, dass wir gelernt haben, dass sich beim Anlagern durch das Abstoßen der negativen Köpfe einzelne Stücke ablösen und so Mizellen bilden, warum tuen sie das?
Das passiert nicht wegen dem Abstoßen der negativen Köpfe. Sonst würden sich wie gesagt auch keine Mizellen bilden. Das passiert, weil Anlagerung an Schmutz durch Wechselwirkung der unpolaren Schwänze mit dem Schmutz vorteilhaft ist. Quasi so als würdest du was zusätzlich unpolares in eine Mizelle packen. Der Kontakt zwischen unpolarem Schmutz und Wasser ist ja genauso unvorteilhaft für das Wasser wie mit den unpolaren Schwänzen des Tensids.
Aber wo ist dann der Unterschied zu kovalenten Elektronenbindungen?
Kovalente Bindungen funktionieren durch Überlappung von Orbitalen und das Teilen von Elektronenpaaren dadurch. Das hast du bei H-Brücken beides nicht.
Ja eine Dipol WW. Was willst du da noch hören? Ich könnte das jetzt noch weiter ausführen, aber das verwirrt nur noch mehr
Das Problem ist, ich würde gerne nur verstehen warum die stärker als normale D WW sind, obwohl es ja so eine ist. Was meint hier z. B. Gerichtet?
Aber wenn wir uns die Tenside wie eine Stecknadl vielleicht und die sind nebeneinander in z. B. einem Fettklumpem aufgestellt, dann stoßen sich doch die negativen Köpfe ab. Da ist es doch eine andere Situation als bei der Mizelle?
Gerichtet heißt, dass es eine bestimmte Richtung gibt, in der die Brückenbindung ausgebildet wird. In der O-H Bindung zieht das O ja das gemeinsame Elektronenpaar zu sich. Da das H nur ein Elektron hat, ist die Rückseite der Bindung "nackt" und damit sehr positiv polarisiert. Mit dieser positiven Stelle kann das freie Elektronenpaar des anderen O dann wechselwirken.
Das hast du doch bei Mizellen auch. Wieso soll das eine andere Situation sein? Im Bild der Mizelle "berühren" sich die Köpfe ja genauso.
Na ja, bei dem Fettklumpen berühren sich die Köpfe nicht
https://www.abiweb.de/organische-chemie/naturstoffchemie/fette/tenside/waschwirkung.html
Sie stoßen sich ab und so entstehen einzelne Mizellen mit kleineren Fettklumpen,
wieso funktionieren dann aber MIzelle?
Dir ist klar, dass das nur eine Zeichnung ist und das in der Realität nicht so aussieht?
Im Prinzip wie eine Mizelle, nur eben mit Inhalt. Es kann auch durchaus sein, dass sich die Schwänze gegenseitig oder die Schmutzpartikel umwickeln. Moleküle sind ja keine festen Bausteine, die können sich bewegen, drehen, knicken, etc.
Solche Zeichnungen sollen einfach die Vorstellung erleichtern um einfach zu verstehen, was da grob passiert. Das bildet nie die Realität ab.
Was ich noch nicht ganz verstehe ist folgendes:
Ob nun eine Mizelle Fett in sich hat oder nicht, macht doch für mich keinen Unterschied: In beiden Fällen, 1) Fett ist drinnen und 2) nur Schwänze wechselwirken miteinander, bilden sich doch VdW-Kräfte aus. Oder ist es so, dass das einfach vorteilhafter ist?
Dann noch eine Frage (sorry, wenn ich nerve, aber ich hoffe, du bist auch hier der, der bleibt : )
Wir hatten das Konzept Oxidationszahlen noch nicht, aber in allen Videos wurde die Fehling-Probe damit erklärt
In unserem Lehrbuch steht:
Bei der Fehling-Probe macht man sich die reduzierende Wirkung der Aldehyd-Gruppe zunutze: Metall-Ionen werden reduziert. Bei der Probe werden Cu2+-Ionen zu Cu+-Ionen reduziert, sodass in alkalischer Lösung ein roter Niederschlag von Kupferoxid entsetht.
Die Frage ist nun: Warum reduzieren Aldehyd-Gruppen und was reduzieren die da?
Das ist richtig. Aber genauso wie bei allen anderen zwischenmolekularen WW ist vdW nicht gleich vdW. Da gibt es durchaus unterschiede. Der Hauptgrund warum der Schmutz in die Mizelle geht, sind aber nicht die vdW Kräfte zwischen dem Schmutz und den Schwänzen. Sondern dass das Wasser nicht mehr mit dem hydrophoben Schmutz in Kontakt kommt. DAS ist die Triebkraft.
Der Name kommt nicht von ungefähr ;)
Steht doch da. Die reduzieren das Kupfer. Warum das so ist liegt an der endständigen Aldehydgruppe. Die ist Durch ihre Position relativ angreifbar und enthält auch noch ein positiv polarisiertes Kohlenstoffatom. Dadurch kann es relativ leicht zur Carbonsäure oxidiert werden.
Aber woher nimmt das Aldehyd das Sauerstoff-Atom und wozu braucht es noch n' Elektron
Das kommt als OH- vom Wasser.
Es braucht kein Elektron, es gibt welche ab. Das Aldehyd wird schließlich oxidiert. Schau dir die Oxidstionszahlen der Cs der Aldehyd und der Säuregruppe an. In der Aldehydgruppe hat das C +1, in der Säuregruppe +3. Es gibt also zwei Elektronen ab.
Aber an wen gibt es das Elektron ab? Das wirkt irgendwie unlogisch, vor allem da ic das Konzept "Oxidationszahlen" noch nicht hatte, aber es wirklich gerne verstehen w+ürde
Ans Kupfer. Das geht in der Oxidationszahl von +2 auf +1, kriegt also ein Elektron.
Stell dir Oxidationszahlen wie eine Art Elektronenbilanz für die Atome vor. Die OZ sagt dir wie viele Elektronen mehr oder weniger das Atom im Vergleich zu seinem neutralen/ungebundenen Zustand hat (da hat es ja die OZ 0)
Aber muss sich nicht eine Mizelle erstmal öffnen, um Schmutz aufzunehmen? Sie wei§ ja nicht, dass sie dann Fett erwartet?
Nochmal zur Oberflächenspannung: Egal ob sich bei Tensiden polare Kräfte zwischen Kopf und Wasser ausbilden, die Wasserdtoffbrückdnbindungen sind das wichtigste und die sind zerstört?
Wenn ich jetzt einen großen Schwanz mit einer starken polaren Kopf habe oder aber einen kurzen Schwanz mit schwachem polaren Kopf, lösen sich beide gleich gut?
Wenn ich Tenside in Wasser löse, löst sich ja Natrium gut, aber das Tensid nicht, hängen die aber im Ionennetz zusammen?
Wenn ich eine Carbonsäure habe, bilden die dann Wasserstoffbrückenbindung aus?
Reagieren längere Carbonsäuren schwächer mit Kalk, wie drückt es sich aus?
Wenn ich eine Carbonsäure mit einem unedlen Metall reagieren lasse, bilden sich dann Blasen und trübt es sich? Reagieren langkettige Säuren, die sich ja nicht mehr in Wasser lösen, aucj noch mit einem unedlen Metall? Die haben doch gar keine H plus Ionen
Außerdem ragt der Schwanz ja glatt heraus und der Schwanz ist ja gar nicht im Wasser. Aber der polare Kopf ist ja im Wasser. Das kann ja DD Kräfte ausbilden, und damit auch Wasserdtoffbrückenbindungen und damit ist die Oberflächenspannung doch nicht reduziert?
Natürlich muss sie sich öffnen.
Ja, aber nur die H-Brücken an der Oberfläche. Die machen die Oberflächenspannung aus.
Kann man eig nicht so pauschal sagen. Aber ganz grob ja.
Tun sie nicht. Tenside können keine Bindungen brechen.
Nur für dein Verständnis: Wenn sich das Tensid-Anion nicht löst, löst sich auch das Natrium nicht in Wasser. Denn würde es das tun, hättest du eine Wasserphase mit nur positiven Ladungen und eine fettige Phase mit nur negativen. Das wird nicht passieren.
Entweder lösen sich beide Ionen oder keins.
Ja.
Bei den kürzeren bis etwa 4 oder 5 Kohlenstoffatome merkt man einen kleinen Unterschied bei der Reaktivität. Darüber macht es quasi keinen Unterschied mehr.
Blasen ja. Trübung muss nicht sein.
Wenn dann reagieren sie nur langsam. Die Protonenwanderung ist in einer öligen Phase wegen der hohen Viskosität relativ langsam. Mit kurzkettigen niedrigviskosen Carbonsäuren sollte sie aber schneller reagieren. Und die haben Protonen die sie abgeben können, deswegen heißen sie ja "Säure"
Das Netzwerk der H-Brücken des Wassers ist gestört, das ist der Punkt.
Analog zu den Nadeln: stich mal welche in ein Blatt Papier, sodass die Köpfe das Papier berühren. Das sind dann die H-Brücken zwischen Kopf (der Nadel) und Wasser (dem Papier). Welches Blatt reißt dann schneller, das mit Nadeln oder das ohne?
Schlechte Analogie aber ich denke, das Prinzip ist klar.
Natürlich muss sie sich öffnen.
Warum tut sie das, wenn die Schwänze in der Mitte von diesem Fettfleck noch nichts wissen?
Ja, aber nur die H-Brücken an der Oberfläche. Die machen die Oberflächenspannung aus.
Aber erst über dem Wasser ist der unpolare Schwanz, im Wasser ist noch der polare Kopf, auch an den H-Brücken ganz oben. Ah, mit der Analogie ist es klar
Kann man eig nicht so pauschal sagen. Aber ganz grob ja.
Warum kann man das nicht so pauschal sagen und ich habe gedacht, dass, egal wie stark der polare Kopf ist, so lange der unpolare Schwanz überwiegt, verhält es sich wie ein unpolares Molekül?
Tun sie nicht. Tenside können keine Bindungen brechen.
Was machen sie dann mit Fett?
Nur für dein Verständnis: Wenn sich das Tensid-Anion nicht löst, löst sich auch das Natrium nicht in Wasser. Denn würde es das tun, hättest du eine Wasserphase mit nur positiven Ladungen und eine fettige Phase mit nur negativen. Das wird nicht passieren.
Entweder lösen sich beide Ionen oder keins.
Mein Problem ist: Dann müssten sich doch auch Seifen-Anionen lösen, immerhin hat es ja z. B. eine COO- Gruppe und dann sollten sich Wasser-Moleküle um es lagern, oder? Aber wenn, mal angenommen, das Seifen-Anion sich nicht löst, wie sorgen die Wasser-Moleküle dafür, dass die Ionenbindung gebrochen wird und sich Na+ trotzdem löst?
Bei den kürzeren bis etwa 4 oder 5 Kohlenstoffatome merkt man einen kleinen Unterschied bei der Reaktivität. Darüber macht es quasi keinen Unterschied mehr.
Blasen ja. Trübung muss nicht sein.
Wenn dann reagieren sie nur langsam. Die Protonenwanderung ist in einer öligen Phase wegen der hohen Viskosität relativ langsam. Mit kurzkettigen niedrigviskosen Carbonsäuren sollte sie aber schneller reagieren. Und die haben Protonen die sie abgeben können, deswegen heißen sie ja "Säure"
Nur noch mal zum Verständnis: Wieso muss es keine Trübung geben? Und reagieren sie überhaupt mit Kalk / unedlen Metallen?
Lassen sich langkettige Carbonsäuren gut neutralisieren? Weil die haben doch gar kein H-Atom abgegeben, sind doch eigentlich gar nicht sauer? Da ist mein Verständnisproblem. Deswegen verstehe ich auch nicht, wieso sie mit Metallen reagieren sollten, es gibt ja gar kein H+-Proton?
Warum tut sie das, wenn die Schwänze in der Mitte von diesem Fettfleck noch nichts wissen?
Moleküle wissen nie etwas, die denken nicht. Mizellen gehen einfach so mal auf (das hatten wir ja schon). Wenn da Schmutz in der Nähe ist, kanns natürlich passieren, dass sie sich an der Schmutz anlagern.
Warum kann man das nicht so pauschal sagen und ich habe gedacht, dass, egal wie stark der polare Kopf ist, so lange der unpolare Schwanz überwiegt, verhält es sich wie ein unpolares Molekül?
Dafür muss er aber sehr überwiegen. Sobald es in ähnliche Regionen kommt, ist das Molekül amphiphil.
Mit kann man pauschal nicht sagen, ging es mir speziell um die Formulierung "groß/klein" "stark/schwach polar". Das sind zu ungenaue Begriffe um wirklich auf irgendein spezielles Verhalten schließen zu können. Bei der Löslichkeit kann schon eine kleine Verzweigung oder eine funktionelle Gruppe einen riesen Unterschied machen und das obwohl das Molekül nahezu identisch aussieht.
Was machen sie dann mit Fett?
Das Fett in Mizellen einschließen zum Beispiel. Das können dann winzige Fett-Tröpfchen sein, die von Tensiden umgeben sind und sich so in der wässrigen Phase aufhalten können.
Mein Problem ist: Dann müssten sich doch auch Seifen-Anionen lösen, immerhin hat es ja z. B. eine COO- Gruppe und dann sollten sich Wasser-Moleküle um es lagern, oder? Aber wenn, mal angenommen, das Seifen-Anion sich nicht löst, wie sorgen die Wasser-Moleküle dafür, dass die Ionenbindung gebrochen wird und sich Na+ trotzdem löst?
Das Na+ löst sich nicht, wenn sich das Seifen-Anion nicht löst.
Ob das Wasser eine ionische Bindung auflösen kann, entscheidet sich dadurch ob das System dadurch Energie gewinnt. Lösen sich Ionen in Wasser wird eine Hydrathülle gebildet (durch die WW mit Wasser). Das ist erstmal ein Energiegewinn. Wird eine ionische Bindung zwischen zwei Ionen aufgelöst, kostet das Energie. Jetzt ist die Frage: Wie viel ist das von jedem? Setzt die Bildung der Hydrathülle mehr Energie frei als die Spaltung der ionischen Bindung kostet, wird das natürlich auch so passieren. Anders herum lösen sich die Ionen nicht aus ihrem Gitter.
Für unseren Fall, in dem das Seifen Anion nicht löslich ist, gilt dann aber das: Für das Na+ ist die Bildung einer Hydrathülle auf jeden Fall von Vorteil, das will sich lösen. Das Seifen-Anion aber nicht. Für das ist die Lösung in Wasser nicht mit einem Energiegewinn verbunden (weil zu hydrophob). Kann das Anion nicht in die Lösung, wird auch das Kation nicht in Lösung gehen.
Nur noch mal zum Verständnis: Wieso muss es keine Trübung geben? Und reagieren sie überhaupt mit Kalk / unedlen Metallen?
Weil Trübung von vielen Faktoren abhängig ist, wie zum Beispiel Löslichkeiten und Menge der einzelnen Komponenten. Ein Beispiel: Wenn du einen super löslichen Emulgator/Tensid hast und davon relativ viel und dann eine geringe Menge Fett in die Lösung gibst, wirst du keine Trübung sehen.
Lassen sich langkettige Carbonsäuren gut neutralisieren? Weil die haben doch gar kein H-Atom abgegeben, sind doch eigentlich gar nicht sauer?
Säuren sind sauer, weil sie ein Proton abgeben können, nicht weil sie das schon gemacht haben.
Deswegen verstehe ich auch nicht, wieso sie mit Metallen reagieren sollten, es gibt ja gar kein H+-Proton?
Doch. Das gibt es. Sie haben ja eine Carbonsäuregruppe COOH und da hängt ein Proton dran, das abgegeben werden kann.
In einer reinen Säure werden natürlich keine Protonen abgegeben. Wohin auch? Die Säure hat keinen Reaktionspartner, dem sie das Proton geben könnte.
Carbonsäuren mit langen Ketten lassen sich neutralisieren ja. Dass das nicht gut funktioniert hat praktische Gründe und liegt nicht daran, dass die nicht sauer sind. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist eingeschränkt, weil die langkettigen Säuren so dickflüssig sind und auf ihre Masse gesehen wenig Protonen haben. Stells die vielleicht so vor: Wenn du etwas in Wasser einrühren willst, geht das recht gut, weil Wasser ziemlich dünnflüssig ist. Jetzt versuch aber mal was in Honig einzurühren. Dauert ewig und wird auf kein gutes Ergebnis liefern wie bei Wasser.
Sobald es in ähnliche Regionen kommt, ist das Molekül amphiphil.
Was meinst du hier mit "ähnliche Regionen"? Beziehungsweise anders gefragt: Wie kann ein stark elektronegativer Kopf einen sehr langen Schwanz kompensieren, obwohl doch nur (verglichen mit einem schwachen Kopf) an der gleichen Stelle H-Brücken ausgebildet werden können?
Weil Trübung von vielen Faktoren abhängig ist, wie zum Beispiel Löslichkeiten und Menge der einzelnen Komponenten. Ein Beispiel: Wenn du einen super löslichen Emulgator/Tensid hast und davon relativ viel und dann eine geringe Menge Fett in die Lösung gibst, wirst du keine Trübung sehen.
Wieso nicht?
Würde eine Carbonsäure ein Proton abgeben, wenn man es mit einer Base vermischt, hat das dann einen energetischen Vorteil? Die Kernfrage mit den Metallen / Kalk ist: Reagieren Carbonsäuren überhaupt oder langsamer und was sieht man dann jewiels?
Was meinst du hier mit "ähnliche Regionen"?
Damit mein ich, wenn der Kopf ungefähr so hydrophil ist wie der Schwanz hydrophob ist. Also wenn die sich quasi genau ausgleichen sozusagen.
obwohl doch nur (verglichen mit einem schwachen Kopf) an der gleichen Stelle H-Brücken ausgebildet werden können?
Die Gesamtbilanz ist entscheidend. Aber natürlich ist ein endständiger hydrophober Schwanz schlechter als ein hydrophober Rest in der Mitte eines Moleküls.
Wieso nicht?
Die Menge machts. Ein paar Krümel Salz in einem Glas Wasser schmecken nicht salzig, ein Löffel voll schon
Würde eine Carbonsäure ein Proton abgeben, wenn man es mit einer Base vermischt, hat das dann einen energetischen Vorteil?
Natürlich. Merkt man zum Beispiel daran, dass die Lösung warm wird.
Reagieren Carbonsäuren überhaupt oder langsamer und was sieht man dann jewiels?
Natürlich. Aber prinzipiell kann man sagen, je länger der Schwanz ist, desto langsamer wird die Reaktion. Da sieht man dasselbe wie bei der Reaktion mit anderen Säuren. Säure + unedles Metall ergibt Salz und Wasserstoff.
Worauf bezieht sich dieses Ausgleichen? Auf Länge oder auf Stärke? Das ist so mein Problem, wann berwiegt das andere, was
Wie würde es sich verhalten, wenn es in der Mitte eines Moleküls wäre?
Aber nur weil die Menge nichts macht, heißt es nicht, dass das wenig hinzugegebene Fett trotzdem so keline Blasen bildet?
Wieso hat die Neutralisation einen energetischen Vorteil?
Und wie sieht es mit Kalk aus? Ist dort die Reaktion auch langsamer?
Wenn ich jetzt aber eine langkettige Carbonsäure habe, dann gibt sie bei der Reaktion mitm unedlen Metall das Proton ab?=
Worauf bezieht sich dieses Ausgleichen? Auf Länge oder auf Stärke?
Auf die Stärke der Wechselwirkungen
Wie würde es sich verhalten, wenn es in der Mitte eines Moleküls wäre?
Stell dir ein Tensid vor, das am Ende des Schwanzes nochmal so eine COO Kopfgruppe hat. Natürlich stört der Schwanz in so einem Molekül das H-Brücken-Netzwerk weniger als wenn beide Kopfgruppen auf derselben Seite sitzen würden.
Aber nur weil die Menge nichts macht, heißt es nicht, dass das wenig hinzugegebene Fett trotzdem so keline Blasen bildet?
Auch wenig Fett bildet diese kleinen Tröpfchen ja. Nur sieht man die nicht als Trübung weils zu wenig ist.
Ich hatte beruflich mal mit Emulgatoren/Tensiden zu tun. Da hat sichs bei einem Test auch mal ergeben, dass die Lösung aussah wie Milch, weil die Trübung so stark war und die Emulsion damit sehr schlecht. Ein paar Tropfen vom richtigen Emulgator haben dann gereicht um die Lösung klar wie Wasser zu bekommen. Deswegen sagt die Trübung nur wenig darüber aus, ob Fett vorhanden ist oder nicht.
Wieso hat die Neutralisation einen energetischen Vorteil?
Säure möchte Proton loswerden, Base möchte Proton haben. Ganz simpel gesagt.
Und wie sieht es mit Kalk aus? Ist dort die Reaktion auch langsamer?
Ja. Irgendwann dann auch so langsam, dass man sagen kann, da reagiert nichts.
Wenn ich jetzt aber eine langkettige Carbonsäure habe, dann gibt sie bei der Reaktion mitm unedlen Metall das Proton ab?
Ja schon. Wie die kurzkettigen eben auch.
Auf die Stärke der Wechselwirkungen
Das war eigentlich zu ungenau gesagt, weil die Wechselwirkungen eigentlich nicht gleich stark sind. Nennen wirs eher den Drang des Moleküls in eine bestimmte Phase (wässrige oder fettige) zu wechseln. Das hängt sowohl von der Stärke der Wechselwirkung zwischen Kopf und Wasser ab als auch von der Größe des Schwanzes bzw seiner (nicht vorteilhaften) Wechselwirkung mit Wasser.
Auf die Stärke der Wechselwirkungen
Wieso?
Natürlich stört der Schwanz in so einem Molekül das H-Brücken-Netzwerk weniger als wenn beide Kopfgruppen auf derselben Seite sitzen würden.
Wieso? Und das generelle Problem, was ich mit deiner Blatt-Nadel-Analogie habe: Wenn ich das Tensid in Wasser werfe, dann kommt der unpolare Teil doch gar nicht erst in Wasser und die zerstörten H-Brücken können sofort wieder hergestellt werden können?
Wann bricht den eine Flüssigkeit mit Blasen das Licht, so dass die Flüssigkeit trüb erscheint? Hast du da eine Analogie, wie ich mir die Blasen / die Trübung vorstellen kann?
Säure möchte Proton loswerden, Base möchte Proton haben. Ganz simpel gesagt.
Ist das energetisch sinnvoller und warum?
Warum ist die Reaktion mit Kalk/dem unedlen Metall energetisch besser?
Vielleicht nochmal
Wenn ich an einem C Atom drei Sauerstoffe habe, wieso ist es nicht stabil und wieso hat die Sprecherin das Wasser Molekul ab 3 07 so komisch dargestellt?
Wieso schäumt Wasser z. B. Wenn ich Seife hinzugeben?+
Wieso? Und das generelle Problem, was ich mit deiner Blatt-Nadel-Analogie habe: Wenn ich das Tensid in Wasser werfe, dann kommt der unpolare Teil doch gar nicht erst in Wasser und die zerstörten H-Brücken können sofort wieder hergestellt werden können?
Der unpolare Teil macht das auch nicht alleine. Die Kombination aus Kopf und Schwanz ist es. Die H-Brücken an der Oberfläche bilden die Oberflächenspannung aus. Diese Oberfläche muss nun "durchstochen" werden, damit der Schwanz nach draußen kann. der polare Kopf wechselwirkt weiter mit dem Wasser, allerdings nicht so an der Oberfläche wie reines Wasser das macht, sondern mehr nach innen.
Wann bricht den eine Flüssigkeit mit Blasen das Licht, so dass die Flüssigkeit trüb erscheint? Hast du da eine Analogie, wie ich mir die Blasen / die Trübung vorstellen kann?
Kannst es dir grob vielleicht so vorstellen: Du hast eine Mizelle im Wasser. Machst du jetzt Fett in die Lösung, sammelt es sich in der Mizelle. Je mehr Fett du jetzt rein tust, desto größer muss die Mizelle werden, um das Fett aufzunehmen. Und je größer die Mizelle wird, desto eher siehst du die Trübung. Das heißt also, mehr Tenside bei gleichem Fettgehalt sorgen für kleinere Mizellen, ergo weniger Trübung. Und mehr Fett bei gleichem Tensidgehalt, sorgen für größere Blasen/Mizellen und damit mehr Trübung.
Ist das energetisch sinnvoller und warum?
Ja. Die Säure ohne Proton, also das Säurerestion ist stabiler. Erinnerst du dich daran, dass ich das mal mit Mesomerie bei Carbonsäuren erklärt hab? Das ist der Grund für die erhöhte Stabilität bzw die energetisch bessere Lage.
Bei der Base ist das umgekehrt mit Proton besser. Auf die genauen Gründe will ich eigentlich nicht eingehen, das ist relativ komplex.
Warum ist die Reaktion mit Kalk/dem unedlen Metall energetisch besser?
Unedle Metalle wollen ihre Elektronen loswerden. Beim Kalk liegt das an der Erzeugung von Kohlensäure bzw CO2, das die Reaktion verlässt. Sagt dir Le Chatelier etwas?
Wenn ich an einem C Atom drei Sauerstoffe habe, wieso ist es nicht stabil
Ums einfach auszudrücken: das C ist zu stark positiv polarisiert.
wieso hat die Sprecherin das Wasser Molekul ab 3 07 so komisch dargestellt?
Was meinst du mit komisch? Das ist ein ganz normales H2O Molekül.
Hier ist das ganz gut erklärt: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Seifenblase
Was meinst du mit "nach innen"?
Hast du mit der Mesomerie vielleicht etwas, womit ich es vergleichen kann? Weil solche Verständnislücken immer unschön sind
Nein, Le Chatelier wurde nicht unerrichtet
Na ja, das H2O-Molekül ist quasi gebeugt und wir so an das Molekül dann auch "angebaut", sollte man es nicht eher "normal" an das Molekül "anbauen"?
Nochmal zur Trübung: Wieso entsteht sie, ich glaube, ich habe das mit dem Brechen nicht verstanden. Wenn nämlich eine kleine Menge an Seifenblasen da ist, sollte es doch auch schon getrübt werden, oder?
Wieso kann das Molekül, das die H-Brücken zerstört hat, die Stärke der H-Brücken nicht mehr erreichen?
Was meinst du mit "nach innen"?
Nach innen ins Wasser, nicht an der Oberfläche
Hast du mit der Mesomerie vielleicht etwas, womit ich es vergleichen kann? Weil solche Verständnislücken immer unschön sind
Benzol kennst du? Das ist so stabil, weil sie die Elektronen der Doppelbindungen über das Molekül bewegen können. Das ist bei einer deprotonierten Carbonsäuregruppe auch so.
Nein, Le Chatelier wurde nicht unerrichtet
Ok, was ich damit sagen will: sobald in einer Reaktion ein Gas entsteht, wird die Reaktion sehr stark auf die Seite des Gases geschoben und läuft durch bis die Edukte verbraucht sind. Das ist auch hier der Fall mit H2 bzw CO2.
Nochmal zur Trübung: Wieso entsteht sie, ich glaube, ich habe das mit dem Brechen nicht verstanden. Wenn nämlich eine kleine Menge an Seifenblasen da ist, sollte es doch auch schon getrübt werden, oder?
Keine Seifenblase. Mit Blasen meinte ich Fettblasen bzw -tropfen. Die Tropfen sind nicht richtig im Wasser gelöst und da Fett einen anderen Brechungsindex hat als Wasser streut es das Licht und verursacht die Trübung. Ungefähr so wie Glaskugeln das Licht verzerren.
Wieso kann das Molekül, das die H-Brücken zerstört hat, die Stärke der H-Brücken nicht mehr erreichen?
Kann es durchaus. Nur das Netzwerk des Wasser ist dadurch zerstört.
ach innen ins Wasser, nicht an der Oberfläche
Verstehe ich leider nicht
Das ist so stabil, weil sie die Elektronen der Doppelbindungen über das Molekül bewegen können.
Den Satz verstehe ich leider auch nicht, wieso ist es vorteilhaft?
Wenn es sehr streut, erkenne ich nichts mehr. Es streut sehr stark, weil viele Blasen nacheinander kommen, richtig? Aber wenn ein Strahl ein Medium verlässt und in das Ausgangsmedium wieder kommt, dann wird der Strahl doch wieder zurückgebogen, ist das hier nicht so?
Wie meinst du "das Netzwerk ist zerstört"? Kann es nicht wieder hergestellt werden?
Verstehe ich leider nicht
H-Brücken in reinem Wasser sehen so aus an der Oberfläche: _ _ _ Ergo gute Spannung, die halten zusammen. Die Köpfe der Tenside können aber nur solche: /\ also eher ins Medium rein, statt an der Oberfläche. Da is nix mit Spannung
Den Satz verstehe ich leider auch nicht, wieso ist es vorteilhaft?
Verteilte Ladungen sind immer gut.
Wenn es sehr streut, erkenne ich nichts mehr. Es streut sehr stark, weil viele Blasen nacheinander kommen, richtig?
Ja
Aber wenn ein Strahl ein Medium verlässt und in das Ausgangsmedium wieder kommt, dann wird der Strahl doch wieder zurückgebogen, ist das hier nicht so?
Das stimmt, aber Kugeln sind rund. Deswegen werden parallele Strahlen, die auf die Kugeln treffen in verschiedene Richtungen gebrochen. Die kommen nicht mehr zusammen am Ende.
Wie meinst du "das Netzwerk ist zerstört"? Kann es nicht wieder hergestellt werden?
Doch, wenn man die Tenside wieder herausnimmt.
Die Wassermoleküle um die Tensidköpfe hängen nicht mehr aneinander, sondern ebem am Tensid. Daher ist das Netzwerk "zerstört" oder gestört, wie mans eben nennen will.
Wieso können die Köpfe nur sowas?
Na ja, dann hat die Carbonsäure die positive Ladung und die Säure ist negativ. DAs ist doch nicht verteilt
Wie kann man sich das mit den Kugeln vorstellen?
Schau dir mal an wie eine Carbonsäuregruppe aussieht und wohin die Os zeigen.
Na ja, dann hat die Carbonsäure die positive Ladung und die Säure ist negativ. DAs ist doch nicht verteilt
Die Carbonsäure ist neutral nicht positiv. Und das Säureanion negativ. An letzterem sitz die negative Ladung nicht an einem einzelnen O, sondern ist über die COO Gruppe verteilt: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Carbons%C3%A4uren#/media/Datei%3ACarboxylate-resonance-hybrid.svg
Wie kann man sich das mit den Kugeln vorstellen?
Die Streuung? Schütte mal Wasser direkt von oben auf eine Kugel. Das spritzt dann in alle Richtungen. Bisschen blöder Vergleich, aber das Ergebnis ist dasselbe
Was ist denn die Carbonsäure neutral? Sie ist doch neutral. Was meint denn die Abbildung? Wie ist denn ein Elektron auf mehrere Ladung aufgeteilt?
Was meinst du mit "wohin die Os zeigen"?
Aber Brechung ist doch ein anderer Prozess? Oder verstehe ich da was falsch? Was ist denn der Unterschied zwischen ner Kugel und nem Quader, durch den was durchgeht?
Also das Licht wird sowohl gestreut als auch gebrochen. Was da jetzt überwiegt, keine Ahnung.
Naja, der Quader hat eine flache Oberfläche, die Kugel nicht.
Warum wird das Licht gestreut und ich hatte dir noch n Kommentar geschrieben
Ach so, sorry, das wird mir manchmal nicht angezeigt.
Na weil Fett und Wasser unterschiedliche Brechungsindizes haben.
Was ist denn die Carbonsäure neutral? Sie ist doch neutral
Was soll das heißen?
Die Carbonsäure ist neutral geladen. Gibt sie ein Proton ab, ist sie dann als Carbonsäure-Anion negativ geladen.
Wie ist denn ein Elektron auf mehrere Ladung aufgeteilt?
Das ist ein Elektronenpaar. Das kann sich durch Verlagerung der Doppelbindung bewegen.
Was meinst du mit "wohin die Os zeigen"?
Die Struktur der Carbonsäure gruppe. Die sieht doch so aus: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Carbons%C3%A4uren#/media/Datei%3ACarboxylate-resonance-hybrid.svg
Wenn der Rest R jetzt nach oben aus dem Wasser ragt, zeigen die Os schräg ins Wasser hinein. Daher können sie nicht flach an der Oberfläche H-Brücken bilden.
Durch die unterschiedlichen Indizes wird es gebrochen, aber gibt es da nicht einen Unterschied?
Die Carbonsäure ist neutral geladen. Gibt sie ein Proton ab, ist sie dann als Carbonsäure-Anion negativ geladen.
Wieso ist das vorteilhaft?
Das ist ein Elektronenpaar. Das kann sich durch Verlagerung der Doppelbindung bewegen.
Wie meinst du das?
Aber wieso wird so kein gleichwertiges Netz ausgebaut, wenn sie quasi nach innen zeigen?
Die Indizes sind ein Maß dafür wie stark ein Material Licht bricht (bzw eigentlich wie sehr sich das Licht darin verlangsamt) Wenn sich die Indizes zweier Materialien unterscheiden, wird es beim Übergang von einem ins andere gebrochen.
Wie meinst du Unterschied?
Na ja, Streuung ist ja nicht das Gleiche wie Brechung
Unter Streuung stelle ich mir das vor https://www.ulfkonrad.de/wp-content/uploads/2020/10/streuung-allg-300x189.png
Wieso passiert die Streuung auch? Es wird doch eigentlich nur Licht gebrochen
Weil das Anion stabiler ist als die neutrale Säure.
Wie meinst du das?
So: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Mesomerie#/media/Datei%3ACarboxylate_Vinylogy_Mesomerism.svg das obere Bild
Aber wieso wird so kein gleichwertiges Netz ausgebaut, wenn sie quasi nach innen zeigen?
Weil Wasser an der Oberfläche H-Brücken ausbaut. Das Säure-Anion kann zwar auch H-Brücken bilden, aber wegen seiner Struktur nicht so effektiv an der Oberfläche wie Wasser das kann.
So: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Mesomerie#/media/Datei%3ACarboxylate_Vinylogy_Mesomerism.svg das obere Bild
Das ist ja nur das Anion gedreht, soweit ich das verstehe. Das Problem ist, dass ich nicht verstehe, wieso das Anion stabiler ist als das neutrale Molekül. Beim Anion gibt es Ladung und alles strebt doch an, neutral zu sein. Beim neutralen Molekül gibt es das nicht, damit gibt es doch keinen Grund, diesen Zustand zu verlassen?
Weil Wasser an der Oberfläche H-Brücken ausbaut. Das Säure-Anion kann zwar auch H-Brücken bilden, aber wegen seiner Struktur nicht so effektiv an der Oberfläche wie Wasser das kann.
Ich meinte eher, du hast ja "_ _ _ " und "/\" dargestellt für die Kräfte. Ich fragte mich nur, warum das zweite eine größere Oberflächenspannung als das erste ermöglicht?
Streuung bzw Reflexion und Brechung passieren abhängig vom Winkel (und Brechungsindex) in dem das Licht auf eine Oberfläche trifft. Aber ein kleiner Teil wird eigentlich immer gestreut.
Das ist ja nur das Anion gedreht, soweit ich das verstehe.
Genau
Beim Anion gibt es Ladung und alles strebt doch an, neutral zu sein. Beim neutralen Molekül gibt es das nicht, damit gibt es doch keinen Grund, diesen Zustand zu verlassen?
Das stimmt, Ladungen sind normalerweise schlecht. Trotzdem tun das viele Atome Moleküle, weil sie dadurch einen vorteilhafteren Zustand erreichen. Zum Beispiel bilde Natrium und Chlor ja NaCl. In diesem sind zwar beide ionisch, haben aber auch Edelgaskonfiguration und können eine Ionenbindung bilden.
Eine andere Möglichkeit den geladenen Zustand zu stabilisieren ist eben Mesomerie. Also die Bürde der Ladung auf mehrere Atome zu verteilen, sodass sie nicht einer alleine tragen muss.
Ich meinte eher, du hast ja "_ _ _ " und "/\" dargestellt für die Kräfte. Ich fragte mich nur, warum das zweite eine größere Oberflächenspannung als das erste ermöglicht?
Ne moment. Das erste ist Wasser und hat die größere Oberflächenspannung. Das zweite ist das Säureanion, das die Oberflächenspannung vermindert.
Aber wer musste denn die Bürde der Ladung beim neutralen Atom tragen, sodass die Ladung verteilt werden muss?
Ne moment. Das erste ist Wasser und hat die größere Oberflächenspannung. Das zweite ist das Säureanion, das die Oberflächenspannung vermindert.
Ja, mein Fehler, andersherum dann die Frage
Beim neutralen Atom gibts keine Ladung, da muss auch keiner was tragen. Oder wie meinst du?
Schwer das irgendwie bildlich zu machen. Vielleicht um bei der Blatt Analogie zu bleiben. Ein glattes Blatt Papier kannst du durch ziehen zu den Seiten kaum zerreißen, aber eins das ordentlich zerknüllt wurde schon.
Ja, genau, warum sollte dann einer was verändern wollen?
Was mir gerade noch einfällt, wenn ich eine Seife in Wasser löse, dann werden ja die Natrium-Ionen gelöst. Das heißt, sie bewegen sich weg vom Seifen-Anion, das ja im polaren Teil auch von Wasser-Molekülen ummauert wird. Wieso macht Natrium diesen Umweg, diese Ionen-Bindung ist doch extrem stark?
Ja, genau, warum sollte dann einer was verändern wollen?
Weil der Endzustand besser ist. Die Ladung ist zwar suboptimal, aber die kann verteil werden. Dazu hast du jetzt ionische Bindungsmöglichkeiten und mehr H-Brücken.
Das heißt, sie bewegen sich weg vom Seifen-Anion, das ja im polaren Teil auch von Wasser-Molekülen ummauert wird. Wieso macht Natrium diesen Umweg, diese Ionen-Bindung ist doch extrem stark?
Ja. Aber der Energiegewinn durch die Hydratation ist größer. Also 6 Dipol-Ionen Bindungen mit Wasser sind besser als eine ionische Bindung zum Anion.
Ionische Bindungsmöglichkeiten? Wenn das O aber wandert, wie soll es dann eine FESTE Ionenbindung geben?
Das O wander nicht, die Ladung wandert. Aber ziemlich schnell. Für ein anderes Molekül sieht das dann relativ stationär aus. Elektronenbewegungen sind sehr viel schneller als die Bewegung von Atomen oder Molekülen.
Nur nochmal zum Verständnis: wie kann ich mir denn die wandernde Ladung vorstellen? Bewegt sich das Elektron hin und her?
Ja, das bewegt sich von einem O zum anderen in der COO Gruppe
Danke, ich hätte nochmal ne Frage:
Wir hatten immer noch nicht geklärt, wieso die Sprecherin das Wasser-Molekül so "komisch" gezeichnet hat?
Und ich wollte noch fragen: Uns wurde gesagt, dass früher Seife aus Fett und Achenlauge mit Kalk hergestellt wurde. Wie aber macht man das? Kalk ist doch keine Base, oder?
Dann steht bei uns:
"Durch Verbrennen von Holz gewann man Holzasche, die in großen Töpfen (Pötten) aufbewahrt wurde. Die Asche enthält Kaliumcarbonat (Pottasche), das mit Wasser eine alkalische ösung bildet.
Die Pflanzenasche wurde in heißem Wasser ausgelaugt, danach eingedickt und durch ein Baumwolltuch filtriert.
Warum "laugt" man hier eine Caco3 aus und "filtriert" es dann?
Dann wurde später geschrieben:
"Fünf Pfund ungesalzenes altes Fett werden mit einem Pfund Seifenstein und 250g Pottasche in ca. 8 Liter WAsser 3 bis 4 Stunden gekocht."
Was ist Seifenstein und was ist ungesalzenes Fett?
Wir hatten immer noch nicht geklärt, wieso die Sprecherin das Wasser-Molekül so "komisch" gezeichnet hat?
H2O hat eine gewinkelte Struktur, das sieht einfach so aus. Hier sieht man das auch nochmal https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wasser
Kalk ist doch keine Base, oder?
Doch, ist es. Löst sich aber kaum in Wasser und kann deswegen nicht wirklich eine basische Lösung bilden.
Bist du dir sicher, dass da Aschenlauge mit Kalk gesagt wurde? Denn der Grund warum wann Pottasche nimmt, ist das Kaliumcarbonat. Kalk ist aber Calciumcarbonat.
Warum "laugt" man hier eine Caco3 aus und "filtriert" es dann?
Nicht das CaCO3 wird ausgelaugt. Auslaugen heißt hier, du packst die Asche in heißes Wasser damit sich das K2CO3 löst und sich eine basische Lösung bildet. Da Asche aber nicht nur aus K2CO3 sondern auch aus einigen anderen unlöslichen Stoffen besteht, werden diese danach abfiltriert.
Was ist Seifenstein und was ist ungesalzenes Fett?
Seifenstein ist ein Gemisch aus NaOH und Na2CO3, das man für die Seifenherstellung verwendet. Warum ausgerechnet so eine Mischung weiß ich aber auch nicht
Ungesalzenes Fett meint hier einfach ein unverarbeitetes Fett. Zum Beispiel Butter, die man so kaufen kann, ist gesalzen. Das Salz will man ja aber in der Seife nicht haben.
Ist Na 2 CO 3 eine Base?
Wo liest du das mit Kalk mit Pottasche?
Warum ist Calciumcarbonat so langsam?
Ist Na 2 CO 3 eine Base?
Ja. Also das CO3^2- ist eine.
Wo liest du das mit Kalk mit Pottasche?
Nirgendwo, das weiß ich. Aber wenn du dir auf Wikipedia Kaliumcarbonat und Calciumcarbonat anschaust, steht das jeweils in den ersten paar Sätzen dabei.
Warum ist Calciumcarbonat so langsam?
Langsam? Es löst sich einfach nicht, meinst du das? Das liegt daran, dass Calcium als Ion doppelt positiv geladen ist. Das heißt, seine ionische Bindung im CaCO3 ist stärker. Das widerum macht es ungünstig sich in Wasser zu lösen, weil der Energiegewinn durch Hydratation (das hatten wir gestern schon mal) nicht groß genug ist.
Aber dann wird doch nur Natrium abgeben, das ist doch aber kein Proton
Aber CaCO3 löst sich ja irgendwann doch, warum?
Ich hatte in meiner Frage Kalium und Calcium verwechselt, die sind sich aber auch ähnlich
Aber dann wird doch nur Natrium abgeben, das ist doch aber kein Proton
Du musst auch kein Proton abgeben, sondern eins aufnehmen. Ist ja eine Base. Da passiert folgendes:
CO3^2- + H2O -> HCO3^- + OH^-
Aber CaCO3 löst sich ja irgendwann doch, warum?
In Wasser löst sich das quasi gar nicht. Auch nicht, wenn dus ne Woche stehen lässt.
Ja die verwechselt man schnell mal.
Na ja, um CO3^2- zu bekommen,muss ich doch Natrium abgeben, aber wie geht das?
Warum das quasi? Löst sie sich irgendwann
Aber wie ist das gebaut? Woran hängt Natrium, sodass es mit denen ein Elektron teilt.
Das Natrium hängt nirgendwo dran. Natriumcarbonat ist ein Salz (wie bei NaCl) und darin liegen die Ionen in einem Gitter vor. Das sind Na+ und CO3^2- Ionen.
Wenn ich beim Waschen von Valzizmxarbonat Alkylpolyglykoeether verwende was gibt es dann gür Unterschiede? Färbt sich der ImZniversalubdikator anders
Valzizmxarbonat? Was soll das sein? Und Unterschiede zu was?
Warum würde man Calciumcarbonat mit Glykolether waschen?
Aber nein, das löst sich darin genauso wenig wie im Wasser.
Nichts. Calciumcarbonat löst sich nicht darin meines Wissens nach. Wenn sich ein Salz nicht in Wasser löst, kannst du das in allem anderen (außer starken Säuren und Basen) auch vergessen.
Lässt es sich damit waschen mit dem ether
Kommt drauf an, was man abwaschen will. Für andere Salze wär Wasser besser
Hallo!
1) Du hast recht mit deiner Aussage, dass sich gleiche Gruppen normalerweise abstoßen. Ausschlaggebend ist dabei, dass andere Kräfte in diesem Fall überwiegen. Bei diesen handelt es sich um die Abstoßung von hydrophilen und hydrophoben Gruppen. Tensid Moleküle bestehen dabei meist aus einer langkettigen hydrophoben Gruppen, heißt lange ungeladene Teilchen also beispielsweise langkettige Kohlenwasserstoffe.
Der Grund hierfür ist, dass hydrophile Moleküle ein hohes Dipolmoment aufweisen also geladene Enden haben. Kommen diese Dipol-Wassermoleküle an ein langkettiges Alkan, würde es am Ende zu einer Abstoßung kommen, da zwar eine positive Gruppe vorhanden ist, die sich zu den Elektronen des Alkans angezogen fühlt, würde aber gleichzeitig eine Abstoßung durch sein negatives Ende erhalten.
Es gibt in Wasser so viele Wassermoleküle, dass wenn alle an das Alkan andocken würden, diese Abstoßung sehr stark wäre und das System in dem Fall eine geringere Abstoßung erfahren würden, wenn die Tenside eben diese Mizellen bilden. Dadurch sind zwar die negeativen Gruppen außen an der Mizelle beieinander und erfahren diese Repulsion aber diese ist immernoch um ein vielfaches geringer, würden die Tensid-moleküle einzeln in der Lösung vorliegen und komplett von Wasser umschlossen sein, da in dem Fall jedes Wassermolekül durch seine partial negative Ladung eine Repulsion erfahren würde.
Eine andere Theorie besagt, dass einzelne Tensidmoleküle ohne Mizelle das Wasserstoffbrücken-Netzwerk stören würden und das System dem durch Mizellenbildung ausweicht.
2) Tenside können mehrere Endgruppen haben. Ein Tensid besteht aus einem langkettigen hydrophoben Teil, welcher aus als Schwanz bezeichnet wird, also beispielsweise ein ungeladenes langes Alkan und einem polaren also hydrophilen Kopfteil. Dieses Kopfteil kann dann beispielsweise eine Ethergruppe enthalten, welche durch das Sauerstoff hydophiler ist als der Schwanzteil. Beachte, dass nicht jedes Tensid Ethergruppen enthalten muss. Es gibt Tenside beispielsweise auch mit Carboxylaten etc.
Ein Seifenmolekül wäre Kopf + Schwanz also ist die Ethergruppe am Ende des langkettigen Kohlenwasserstoffes.
3) Das weiß ich leider nicht.
Na ja, bei 1) frage ich mich immer noch: Es werden scheinbar Wasserstoffbrückenbindungen ausgebildet. Sind die irgendwie besonders stark? Durch die untere Antwort wird es mir nicht ersichtlich.
Zu 2) Hast du da ein Beispiel-Molekül, um es mir besser vorzustellen? Wieso sind eigentlich mehr polare Gruppen besser? Weil unsere Lehrerin meinte, je mehr polare Gruppen, desto besser. Aber es kommt doch gar nicht darauf an, wie gut sich die Tenside an sich in Wasser lösen, es geht doch eher um die Fettlöslichkeit.
Zu 3) Was für Mizellenarten herrschen denn vor und warum?