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Grenzflächenaktivität

Eine Grenzfläche ist die Berührungsfläche zwischen zwei nicht mischbaren Stoffen, wie Beispielsweise Wasser und Öl oder Wasser und Benzin. Werden zwei solche Stoffe, also für gewöhnlich ein polarer (z.B. Wasser) und ein unpolarer (z.B. Öl, Benzin, Benzol…) gemischt, bildet sich kurzzeitig eine Emulsion,

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1. Öl und Wasser liegen in getrennten Phasen vor, 2. Nach dem Mischen bildet sich kurzzeitig eine Emulsion, 3. Diese beginnt jedoch nach kurzer Zeit sich zu entmischen, bis sie sich 4. wieder nahezu völlig in zwei Phasen aufgetrennt hat.

die sich jedoch schnell wieder trennt, was in den unterschiedlichen Grenzflächenspannungen beider Stoffe begründet liegt. Schauen wir uns ihre Entstehung einmal genauer an:

 

unterschiedlich starke Kohäsionskräfte bewirken eine Grenzflächenspannung, die Moleküle „wollen weg“ von der Grenzfläche, wie die resultierende Kraft verdeutlicht

unterschiedlich starke Kohäsionskräfte bewirken eine Grenzflächenspannung, die Moleküle „wollen weg“ von der Grenzfläche, wie die resultierende Kraft verdeutlicht

Jedes Teilchen einer Flüssigkeit ‚hängt‘ an seinen Artgenossen, das nennt man Kohäsionskraft (von lat.: cohaerere = zusammenhängen). Die überaus polaren Wassermoleküle besitzen nun wesentlich stärkere Kohäsionskräfte (Dipol – Dipol – Wechselwirkungen + Wasserstoffbrückenbindungen), als die vergleichsweise unpolaren Ölmoleküle. Treffen Beide nun, wie an dieser Grenzschicht, aufeinander, ist zur einen Seite auf einmal kein stark anziehender Artgenosse mehr greifbar und mit den Anderen will man irgendwie nicht so richtig – die Grenzflächenspannung ist geboren. Aber warum trennt sich nun die Emulsion wieder, nachdem sie einmal zustande gekommen ist? Ganz einfach, die beiden Stoffe versuchen die Grenzfläche so klein wie irgend möglich zu gestalten, was mit zwei Phasen nun mal, im Vergleich mit vielen kleinen Tröpfchen, definitiv der Fall ist.

Die Oberflächenspannung ist übrigens nichts weiter, als eine Grenzflächenspannung zwischen zwei unterschiedlichen Phasen, z.B. zwischen Wasser und einem Stoffgewebe oder gegenüber der Luft.

Nun kommen endlich die Tenside ins Spiel: Sie sind so etwas wie Vermittler, Moleküle, die sowohl gut mit denen einen, als auch mit den anderen können, wahre Diplomaten also:

Prinzipieller Aufbau eines Tensids

Prinzipieller Aufbau eines Tensids

 

Weil – wie gesagt – der Zusammenhalt der Wassermoleküle besonders groß ist, genügt für den Wasser mögenden Teil (den hydrophilen) nur ein kleiner Teil des Tensidmoleküls, während für den Öl & Fett mögenden Part ein größerer Abschnitt nötig ist – an die unpolaren Stoffe mit ihren Van – der – Waals – Kräfte ist nur schwer ranzukommen. Betrachten wir als nächstes das klassische Tensid: Die Seife.

 

 

Lückentext
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Die ist übrigens nichts weiter, als eine Grenzflächenspannung zwischen zwei unterschiedlichen Phasen, z.B. zwischen Wasser und einem Stoffgewebe oder gegenüber der Luft.

sind so etwas wie Vermittler, Moleküle, die sowohl gut mit denen einen, als auch mit den anderen können, wahre Diplomaten also:

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Vorstellung des Online-Kurses Organische ChemieOrganische Chemie
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Organische Chemie

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  • Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Einleitung zu Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Orbitalmodell
    • Überblick und Formen der Orbitale
    • Grundregeln der Orbitaltheorie
    • Verteilung der Elektronen auf die Atome im Grundzustand
    • Hybridisierung
    • Hybridorbitale
    • Übersicht über die Bindungstypen
  • Nomenklatur nach IUPAC
    • Einleitung zu Nomenklatur nach IUPAC
  • Labormethoden
    • Einleitung zu Labormethoden
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  • Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Einleitung zu Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
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    • Wichtige Reaktionstypen der Alkane: radikalische Substitution
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      • Einleitung zu Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
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    Ein Kursnutzer am 07.03.2015:
    "sehr gute Erklärung"

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