Lösungen: Carbonsäuren, Ester, Tenside

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1.         Carbonsäuren:

            Ester:

2.         a. 2-Methylbutansäure                                 b. Kaliumbutyrat

            c. Butylacetat (Essigsäurebutylester)        d. Ethylformiat (Ameisensäureethylester)

3.

4.

 + 3 Na⁺ + 3 OH^- + 3+ 3 Na⁺

            Das natürliche Fett ist ein Ester aus Glycerin und drei Fettsäuren. Bei der Hydrolyse werden pro Fettmolekül drei Fettsäuren freigesetzt. Die anwesenden Hydroxid-Ionen spalten bei der Säure das Proton ab. Dadurch entstehen Salze der Fettsäuren. Die natürliche Seife besteht aus den diesen Salzen. Es werden also Seifen (in der Gleichung rot markiert) gebildet und daher die Bezeichnung "Verseifung". "R" steht für eine mehr oder weniger lange Kohlenwasserstoffkette.

5.

            Ungesättigte Fettsäuren erschweren wegen der (Z)- oder cis-Konfiguration der Doppelbindung die Kristallisation. Diese Konfiguration ist starrer als die von Einfachbindungen. Sie hat zur Folge, dass sich Fette mit vielen ungesättigen Fettsäuren nicht so gut in ein Kristallgitter einordnen. Bei der Fetthärtung wird Wasserstoff an die Doppelbindungen angelagert. Dadurch werden diese dann in Einfachbindungen umgewandelt. Die Kohlenstoffketten werden beweglicher und können zur Kristallisation besser in ein Kristallgitter eingebaut werden.

6.         Propan-2-ol hat die folgende Struktur: . Er hat sowohl polare wie unpolare Anteile und mischt sich daher mit Wasser und Fetten. Dies ermöglicht grösstenteils das Abwischen des Fettes von den Scheiben.

            Ammoniak (NH₃) als Base ermöglicht weiter eine gewisse Spaltung der Fette (gemäss Aufgabe 4). Dadurch werden diese in gut wasserlösliche Stoffe (Glycerin und natürliche Seifen) gespalten.

7.         Tenside weisen mindestens eine hydrophile und eine hydrophobe Gruppe auf.

a.         Die genannten Voraussetzungen sind erfüllt. Dies ist ein anionisches Tensid und somit waschaktiv. Die lange Kohlenwasserstoffkette stellt den hydrophoben, die SO₃Na-Gruppe den hydrophilen Teil dar.

b.         Fast gleicher Fall wie bei der Antwort a. Nur handelt es sich um ein kationisches Tensid. Die ClH₃N-Gruppe bildet hier den hydrophilen Abschnitt.

c.         Dies ist eine Fettsäure und damit wassunlöslich. Also auch kein Tensid, da das hydrophile Teilstück nicht vorhanden ist.

d.         Es ist ein anorganisches Salz ohne hydrophoben Bestandteil. Daher ist es auch kein Tensid.

8.         Diese Substanzen absorbieren unsichtbares Ultraviolettlicht und wandeln es in längerwelliges (= bläuliches) und fluoreszierendes Licht um. Durch die additive Mischung von gelber und blauer Farbe entsteht dann wieder strahlendes Weiss. Dadurch verschwinden auf den Textilien Vergilbungen.

            Optische Aufheller besitzen meistens einen Benzolring und in Konjugation dazu weitere Doppelbindungen. Die Fluoreszenzwirkung ensteht, indem Elektronen der optischen Aufheller durch UV-Licht angeregt werden (violetter Pfeil). Das ausgesendete Licht ist dann aber energieärmer und wird bläulich sein (blauer Pfeil). Die Elektronen fallen bei der Lichtemission nämlich nicht gleich in den ursprünglichen Grundzustand zurück.