Hallo!
Letztes Jahr haben wir im Chemieunterricht behandelt wie Seifen hergestellt werden und somit auch aus welchen Stoffen sie bestehen.
Und ich dachte, dass beim lösen won Seifen in Wasser unteranderem Ionen hydratisiert werden.
Dies würde meiner Meinung nach nach dieser Definition auch zutreffen:
Seifen sind die ältesten und bekanntesten Tenside.
Seifen entstehen durch die Reaktion von Wasser mit Fetten. Die eigentliche Ausflockung findet in der Seifenherstellung durch die Zugabe von Lauge (NaOH oder KOH) statt, denn:
Seifen sind die Alkalisalze der Fettsäuren.
Die Natiumsalze sind fest und werden Kernseife genannt.
Die Kaliumsalze haben eine schmierige Konsitenz und heissen so auch Schmierseife.
Dieses Jahr will ich meine Facharbeit in Physik zum Thema Krafte in el. Feldern machen und diese mit Hilfe von Seifenblasen veranschaulichen.
Hierfür wird eine Seifenbalse auf einem Metallring mit Hilfe einer Spannungsquelle elektisch geladen und anschließend einer geladenen Kondensatorplatte genähert.
Die Seifenbalse beult sich in richtung der geladenen Kondensatorpaltte aus und se bildet sich eine „Nase“ bis sie bei zu geringen Absand dann zerplatzt da die Kräfte zu groß werden.
Der „Nasenbildungseffekt“ ist größer wenn die Kondensatorplatte positiv geladen wird als wenn sie negativ geladen wird.
Mein Physiklehrer, von dem ich nicht weiß wie viel er von der Zusammensetzung einer Seifenlauge versteht,meint dies käme stamme von einem Influenzeffekt her, das heißt dass sich bei positivgeladeren Kondensatorplatte,die negativgeladenen Elektronen in der Seifenblase in der Nähe der Kondensatorplatte anlagern und diese dann in der Übrigen Seifenblase fehlen.
Wenn die Kondensatorplatte hingegen negativ aufgeladen wird lagern sich die Elektronen auf der gegenüberliegenden Seite an und die der der Kondensatorplatte gegenüberliegende Seite der Seifenplase ist durch Elektronenmangel positiv geladen. Jedoch ist dieser Ladungsunterschied viel geringer, da sich nur die Elektronen verschieben können nicht aber die Protonen (positiven Ladungsträger).
Meiner Meinung nach würde dies auf jeden Fall bei Feststoffen wie z.b metallischne Leitern zutreffen.
Gilt dies aber auch für unsere Seifenlösung???
Hallo Viola: Es ist richtig dass sich Elektronen nur in Metallen frei von Atom zu Atom verschieben können, ohne dass eine Oxydation oder Reduktion abläuft. Bei deinen Erläuterungen zur Seifenblase und den Auswirkungen der geladenen Kondensatorplatte auf diese wendest du diese Erkenntnis aber auch nicht an. In der wässrigen Seifenlösung existieren Ionen mit Hydrathülle (aber keine freien Elektronen) die positiv (Na+, K+, H+) geladen oder negativ (Fettsäure-Ion, OH-) geladen sind. Diese negativ oder positiv geladenen Ionen streben in der Seifenblasen-Lösung zur positiv oder negativ geladenen Kondensatorplatte. In der schwach alkalischen (pH ca. 8-10?) Seifen-Lösung hat es mehr OH- als H±Ionen. Auf dieser Basis musst du überlegen und argumentieren.
Viel Erfolg, freundliche Grüsse
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Hallo!!!
Eigentlich war es mir schon bewusst, dass die behauptung meines Physiklehrers so nicht stimmen kann, eben weil in der Seifenlösung Ionen vorliegen.
Meine Phyiklehrer wollte jedoch nicht einsehen, dass seine Behauptung eventuell falsch sein könnte.
Den Versuch, den ich machen soll hat er sich selber ausgedacht, was ich prinzipiell auch sehr gut finde. Es stellt sich jedoch die Frage ob durch die Tatsache, dass Ionen vorliegen noch das gewünschte Ergebnis erziehlt werden kann.
Ich muss jedoch in den Weihnachtsferien an meiner Arbeit weiterarbeiten, da ich während der Schulzeit kaum Zeit dafür finden werde.Und es geht ja nicht um die chemische Zusammensetzung einer Seifenlauge sondern um Kräfte im el. Feld.
Es ist klar, dass die Seifenlösung aus Seifenanionen (ziemlich schwere , große Verbindung) und Kationen wie eventuell Na+ oder K+ so wie H2O besteht. Wenn ich jetzt diese Lösung einer Positiv geladenen Kondensatorplatte nähere sind die Seifenanionen besthrebt zur Kondensatorplatte zu gelangen. Wenn ich die Kondensatorplatte negativ lade geschieht das gleiche mit den Kationen.
Weshalb jedoch ist der Effekt bei positiv geladernen Platte größer??? Hängt das mit der Masse der Moleküle zusammen??
Auch wenn ich die Seifenblase auf eine ungeladene Metallplatte zwischen zwei geladene Kondensatorplatten lege zieht die Seifenblase mehr in Richtung Pluspol.
Nach den Erfahrungen mit dem el. Feld müsste sie jedoch in beide Richtungen gleichstark ziehen und sich ausdehenen und schließlich zerplatzen wenn die Kräfte zu groß werden.
Insgesammt ist die Seifenlösung doch ungeladen oder???
Gruß
Hallo Viola: Die wässrige Seifenlösung oder Seifenblase ist elektrisch ungeladen, aber ein Dipol da Wasser eine polare Flüssigkeit ist.
H2O weist eine EN-Differenz (Elektronegativität EN von H: 2,2; EN von O: 3,5) von 1,3 auf. Da im H2O die zwei H abgewinkelt (nicht linear)
am O angedockt sind, weist H2O ein Dipolmoment (= Ladungstrennung) auf.
Je grösser die EN-Zahl eines Atoms, desto stärker zieht dieses Atom Elektronen an, was sich bei unsymmetrischer Anordnung der Atome im Molekül in einem entsprechend grossen Dipolmoment manifestiert.
Polare Flüssigkeiten wie H2O, Essigsäure, Ethanol; Zitronensäure etc.
deren einzelne Moleküle Dipole sind richten sich in einem elektrischen
Feld aus. Polare Flüssigkeiten werden daher durch einen elektrisch geladenen Stab (z.B. mit Katzenfell aufgeladen) oder eine elektrisch geladene Kondensatorplatte angezogen. Lässt frau eine polare Flüssigkeit wie H2O etc. aus einer Bürette in dünnem Strahl auslaufen,
so weicht der Flüssigkeitsstrahl von der Vertikalen ab, sobald ein elektrisches Feld (el. gel. Stab oder Kondensatorplatte) in der Nähe aktiviert wird. Zum experimentieren kann die Versuchsanordnung (Strahl
oder Seifenblase), die polare Flüssigkeit (H20 mit oder ohne Seife, pH der Seifenlösung zwischen pH 8-11 variieren; ev. Ethanol verwenden, oder mit wässriger Essigsäure-Lösung resp. Salatessig) etc. variiert werden. Aus den Resultaten (auch mit unpolaren Flüssigkeiten) lassen sich dann (hoffentlich) erhellende Schlüsse ziehen.
Dass der Ablenkeffekt bei positiv geladener Kondensatorplatte grösser ist, dürfte damit zusammenhängen dass polare Moleküle Atome aufweisen die eine hohe Neigung haben Elektronen anzuziehen, was durch die EN-Zahl ausgedrückt wird.
Das wär’s, Gruss und viel Spass
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Hallo!!!
Zunächst einmal Danke für die Antwort.
Mir ist jedoch noch etwas eingefallen:
Seifen sind doch Tenside oder??? Die haben doch nen hydrophilen und nen lipophile Teil.
Der hydrophile Teil kann jedoch
anionische, kationisch, oder nicht-ionisch sein.
Könnte es nicht sein, dass es vielleicht daran liegt, dass die Tenside in meinem Fall negativ geladen sind, und die Seifenblase eben genau dadurch entsteht, dass sich diese Tenside aneinanderreihen und die dünne Haut bilden???
Gruß