Tenside leicht erklärt?
Hallo :)
ich hab momentan ein Verständnisproblem bei dem Thema Tensiden (in Waschmitteln und co) undzwar habe ich schon viel gelesen aber nicht ganz verstanden (bin nicht so gut in Chemie) also meine frage. Könnte mir jemand relativ verständlich erklären was Tenside genau sind und wie die ca funktionieren? Bei Wikipedia ist das ziemlich kompliziert ^^
danke! :)
3 Antworten
Tenside sind (meist grössere) Moleküle, die mit verschiedenen Bereichen bzw. Atomgruppen in verschiedener Weise zwischenmolekulare Wechselwirkungen eingehen können.
Als Paradebeispiel für Tenside wird oft Seife genannt: Die besteht aus aus Salzen von Fettsäuren.
Die Fettsäure-Anionen, welche Teil dieser Salze sind, sind grössere organische Moleküle, die aus einer längeren Kette aus Kohlenstoffatomen bestehen, an welche Wasserstoff-Atome gebunden sind. Solche Kohlenwasserstoffe (vergleiche z.B. mit den Alkanen oder Alkenen) zeigen untereinander van-der-Waals-Wechselwirkungen, sodass sie gut miteinander mischbar sind. Zu dieser Gruppe gehören auch die Fette (Lipide), weshalb man solche Stoffe, die folglich auch mit Fetten mischbar sind, "lipophil" - fettliebend - nennt.
An einem Ende der Kohlenwasserstoff-Kette eines Fettsäure-Anions befindet sich jedoch eine Carboxyl- bzw. Carbonsäuregruppe (-COOH), die ein Proton abgegeben hat (-COO- ; sonst wäre es ja kein Anion). Die C-O-Bindungen (auch die O-H-Bindung, wenn vorhanden) sind stark polar, sodass die Carboxyl-Gruppe mit anderen polaren Molekülen, wie dem Wasser-Molekül polare Wechselwirkungen und sogar Wasserstoffbrücken eingehen kann. Deshalb sind kurzkettige Carbonsäuren wie z.B. Essigsäure sehr gut mit Wasser mischbar - und nach dem Wasser werden Stoffe dieser Gruppe auch "hydrophil" -wasserliebend- genannt.
Tenside, wie z.B. Fettsäure-Anionen, haben also einen lipophilen Teil (die Kohlenwasserstoff-Kette) und einen hydrophilen Teil (die Carbonsäuregruppe ohne Proton) im gleichen Molekül! Solche Moleküle nennt man daher auch "amphiphil" - beides bzw. zweierlei liebend.
Diese Amphiphilie ermöglicht es den Tensiden, sich an Grenzflächen zwischen hydrophilen (z.B. Wasser) und lipophilen (z.B. Fettresten) Stoffen anzuordnen und es quasi beiden recht machen: Die Kohlenwasserstoffketten richten sich zum Fett aus, die Carbonsäure-Ende zum Wasser hin - was dem Fettrest eine hydrophile Oberfläche verschafft, sodass er sich mit Wasser mischen und abgewaschen werden kann.
Weitere Möglichkeiten, was man mit Tensiden bzw. amphiphilen Teilchen alles anstellen kann, erklärt bestimmt dein Chemiebuch :).
Fette lösen sich gut in Öl aber sehr schlecht in Wasser. Salz löst sich gut in Wasser, aber schlecht in Öl.
Tenside bestehen aus langen Molekülen, bei denen die eine Seite fettartig ist, so dass sie sich gut in Öl und Fett löst, und die andere Seite salzartig, so dass sie sich gut in Wasser löst.
(Das mit dem "salzartig" ist sehr grob gesagt - bei Seife z. B. ist die "salzartige" Seite ein Säure; das "salzartig" ist aber insofern berechtigt, als Salze sich aus Säure und Lauge zusammensetzten.)
Wenn man jetzt Fett, Wasser und Tensid zusammentut, löst sich die eine Seite der Tensidmoleküle im Wasser und die andere im Fett. Dadurch werden Wasser und Fett zusammengehalten, obwohl sie sich normalerweise abstoßen.
(Noch was: Seife enthält zwar "Fettsäuren", die auf der einen Seite aussehen wie Fett und auf der anderen wie Säure, sind aber trotzdem basisch, weil eine Fettsäure eine schwache Säure ist, aber zur Herstellung von Seife eine starke Lauge (Kali- oder Natronlauge) benötigt wird, die in der Seife verbleibt.)
Tenside bewirken dass zwei Stoffe z.B Wasser und Öl sich vermischen können.
An der Wasseroberfläche bilden die Tenside eine dünne Schicht und senken damit die Oberflächenspannung des Wassers. Auch hier ordnen sich die Tensidmoleküle an. Die wasserliebenden Enden ragen in Richtung des Wassers, die wasserlöslichen Enden ragen in Richtung der Luft.
Da die oberflächenspannung jetzt geringer ist kann sich dass öl mit derm wasser vermischen und schwimmt nicht oben