Kokosfett, Leinöl, Margarine: Wie die Fettsäurereste die Eigenschaften bestimmen.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen zum Klicken, Zuordnen, Rechnen und Knobeln — von AFB I bis AFB III, mit einer Mix-Aufgabe aus früheren Unterkapiteln und einer Trickaufgabe. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.
A1
Welche sind Fettsäuren?
AFB I
Nennen Sie alle Stoffe, die zu den Fettsäuren zählen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Fettsäuren sind langkettige, unverzweigte Carbonsäuren. Ethansäure ist zu kurz, Hexadecan hat keine Carboxygruppe, Glycerin ist der Alkohol im Fett.
Gesucht: lange Kette und COOH-Gruppe.
Drei Stoffe sind Fettsäuren.
A2
Fette im Check
AFB I
Entscheiden Sie, ob die Aussagen stimmen.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Fette sind hydrophobe Ester-Gemische; ihre Schmelztemperatur hängt vor allem von der Zahl der C=C-Doppelbindungen ab.
Denken Sie an Knicke in der Kette.
Zwei Aussagen sind falsch.
A3
Fachbegriffe
AFB I
Ordnen Sie jedem Begriff seine Bedeutung zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
„Gesättigt“ bedeutet: Die Kette kann keinen Wasserstoff mehr aufnehmen.
„hydro“ = Wasser, „phob“ = meidend.
Triglycerid: „tri“ = drei.
A4
Doppelbindungen aus der Formel
AFB II
Gesättigte Fettsäuren haben die Formel \(\ce{C_{n}H_{2n+1}COOH}\); jede C=C-Doppelbindung verringert die Zahl der H-Atome im Rest um zwei. Ermitteln Sie die Zahl der C=C-Doppelbindungen.
Füllen Sie alle Felder aus und prüfen Sie dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Schätzen Sie die Reihenfolge der Schmelztemperaturen ab — höchste zuerst.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Myristinsäure (14 C, gesättigt)
2Laurinsäure (12 C, gesättigt)
3Palmitoleinsäure (16 C, 1 C=C)
4Linolensäure (18 C, 3 C=C)
Messwerte: 54 °C, 44 °C, etwa 0 °C, −11 °C. Bei gesättigten Säuren steigt die Schmelztemperatur mit der Kettenlänge; jede cis-Doppelbindung senkt sie so stark, dass selbst längere ungesättigte Ketten viel niedriger schmelzen.
Erst nach Doppelbindungen, dann nach Kettenlänge ordnen.
Mehr Knicke → lockerer gepackt → niedrigere Schmelztemperatur.
A6
Seife aus Kokosfett
AFB II
Kokosfett wird vereinfacht als Trilaurin (\(\ce{C39H74O6}\), \(M = 639{,}0\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\)) betrachtet. Beim Kochen mit Natronlauge entstehen Glycerin und Natriumlaurat (Seife). Berechnen Sie für 100 g Kokosfett (\(M(\ce{NaOH}) = 40{,}00\), \(M(\text{Glycerin}) = 92{,}09\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\)).
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt, negative Werte mit Minuszeichen.
Stoffmenge Fettmol
Masse Natriumhydroxidg
Masse Glycering
\(n = 100/639{,}0 = 0{,}1565\,\mathrm{mol}\). Jede der drei Estergruppen verbraucht ein Hydroxid-Ion: \(n(\ce{NaOH}) = 0{,}4695\,\mathrm{mol}\), \(m = 18{,}8\,\mathrm{g}\). Aus jedem Fettmolekül entsteht ein Glycerin-Molekül: \(m = 0{,}1565\cdot92{,}09 = 14{,}4\,\mathrm{g}\).
Erläutern Sie die Fetthärtung mit Ihrem Wissen über Reaktionstypen und Katalyse. Drei Wörter bleiben übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Bei der Fetthärtung wird flüssiges Pflanzenöl mit umgesetzt. An die C=C-Doppelbindungen findet eine statt. Fein verteiltes wirkt als Katalysator und senkt die Aktivierungsenergie. Die Fettsäurereste werden dabei ganz oder teilweise , die Ketten gestreckt — die Schmelztemperatur wird .
Übrig bleiben „Substitution“, „niedriger“ und „Sauerstoff“. \(\ce{-CH=CH-{} + H2 -> -CH2-CH2-{}}\): eine Addition wie in 5.2.1, beschleunigt durch einen Katalysator (1.3.2).
Was lagert sich an eine Doppelbindung an, ohne dass etwas abgespalten wird?
Gestreckte Ketten packen dichter.
A8
Ein Ernährungsblog
AFB III
Überprüfen Sie die Aussagen eines Ernährungsblogs und markieren Sie die fachlich falschen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Fette sind kleine Ester-Moleküle (M ≈ 900 g/mol), keine Polymere. Ihre Eigenschaften hängen an Zahl der Doppelbindungen und Kettenlänge der Reste.
Unterscheiden Sie Fett und Fettsäure.
Drei Zeilen sind falsch.
A9
Leinöl flüssig, Kokosfett fest
AFB III
Leinöl ist bei 20 °C flüssig, Kokosfett fest, obwohl die Fettsäurereste des Kokosfetts im Mittel kürzer sind. Erklären Sie den Befund: Wählen Sie alle zutreffenden Aussagen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Fettmoleküle haben keine OH-Gruppen für H-Brücken; zwischen ihnen wirken nur Van-der-Waals-Kräfte — und die hängen an der Kontaktfläche, also an der Packung.
Welche Kräfte wirken zwischen Fettmolekülen überhaupt?
Vier Aussagen sind richtig.
A10
Trickaufgabe: Wasserstoff für Leinöl
TrickAFB III
Ein Fettmolekül enthält drei Linolensäure-Reste. Bestimmen Sie die Zahl der Wasserstoff-Moleküle, die es bei vollständiger Fetthärtung aufnimmt.
Rechnen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
H₂-Moleküle
Jeder Linolensäure-Rest hat drei C=C-Doppelbindungen, das Molekül also neun; jede nimmt ein H₂ auf. Die Falle ist die Zahl 3 (drei Reste). Die C=O-Doppelbindungen der Estergruppen werden bei der Fetthärtung nicht hydriert.
