Das bisschen Haushalt...

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0,5 0,5 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5

Arbeitszeit in Stunden

Pro

zen

tua

ler

An

teil

Männer

Frauen

Wie viel Zeit verbringen Sie mit Hausarbeit?

Quelle: VORWERK

1. Putzen / Reinigen

1.1 Fleckentfernung

1.2 Reinigung von Metallen

2. Essen / Kochen

2.1 Lebensmittel

3. Schulische Relevanz

Gliederung:

1. Putzen / Reinigen

1. Putzen/ Reinigen

Was ist Schmutz?

Schmutz: nichtgewünschte Substanzen/-gemische, die an Kleidung, Körper oder Gegen- ständen anhaften

1.1 Fleckentfernung

Wie kann Schmutz anhaften?

a) mechanisch: Einlagerung in Zwischenräume oder

Poren

b) elektrostatisch: Anziehung aufgrund entgegen-

gesetzter Ladungen

c) Van-der-Waals-Kräfte

1. Putzen/ Reinigen

Wie kann Schmutz aussehen?

1. Putzen/ Reinigen

Aussehen Beispiel

ringförmig Kaffeefleck auf Arbeitsplatte

kreisförmig Rotweinfleck auf Tischtuch

flächendeckende Ausbreitung

Staub auf Schreibtisch

Ringförmige Flecken – Wie entstehen sie?

1. Putzen/ Reinigen

Kreisförmige Flecken – Wie kann man sie verhindern?

1. Putzen/ Reinigen

D 1: Verhinderung eines Rotweinflecks mit NaCl

1. Putzen/ Reinigen

Wie löst sich Kochsalz in Wasser?

1. Überwindung der Gitterenergie

2. Bildung der Hydrathülle

D 2: Elektrostatische Aufladung

Bestandteile: Textilfasern, Hautschuppen,

Pflanzenpollen, Rußpartikel, Erde,...

1. Putzen/ Reinigen

Flächendeckender Schmutz - Staub

Reinigungsmittel Hauptbestandteil

Bleichmittel Natriumperborat, Natriumpercarbonat

Entkalkungsmittel Ameisensäure (flüssig) bzw. Zitronensäure (fest)

Rostumwandler Phosphorsäure

Allzweckreiniger Pottasche, Soda, Natron

Haushaltsmittel und ihre Inhaltsstoffe

1. Putzen/ Reinigen

V 1: Reaktion von Fleckensalz und Jod

IO3-(aq) + 5I-

(aq) + 6H3O+

(aq) 3I2(aq) + 9H2O +5 -1 0

H2O2(aq)+ I2(aq) 2I-(aq) + O2(g) + 2H+

(aq) -1 0 -1 0

2Na2CO3·3H2O2(aq) + 2H2O 4Na+(aq) + 2CO2(g)

+ 3H2O2(aq) + 4OH-(aq)

Bleichmittel - Alles Werbung

1. Putzen/ Reinigen

Entkalkungsmittel - Wasserflecken?

Temporäre Wasserhärte: Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s) + CO2(g) + H2O

1. Putzen/ Reinigen

Permanente Wasserhärte: Calcium- und Magnesiumsalze der Salz-, Schwefel-, Salpeter- und Phosphorsäure

2 R-COO-(aq) + Ca2+

(aq) Ca(R-COO)2(s) Kalkseife

V 2a: Entfernung von Kalk mit Säuren

1. Putzen/ Reinigen

CaCO3(s) + 2HOAc(aq) Ca2+(aq) + 2OAc-

(aq) + H2O + CO2(g)

CaCO3(s) + 2CitH3(aq) [Ca(Cit)2]4-

(aq) + 4H+(aq) + H2O + CO2(g)

besser Essigsäure verwenden

V 2b: Heißentkalken mit Säuren

1. Putzen/ Reinigen

[Ca(Cit)2]4-

(aq) + 2Ca2+(aq) Ca3(Cit)2(s)

1.2 Reinigung von Metallen

1. Putzen/ Reinigen

Metall Anwendung

Gold Schmuck, Verzierungen,...

Silber Schmuck, Besteck, Spiegel,...

Kupfer Kessel, Türgriffe,...

Eisen Nägel, Töpfe, Besteck,...

Aluminium Alu-Folie, Grillschalen,...

Zink Eimer, Blumentöpfe,...

1. Putzen/ Reinigen

3Ag2S(s) + 6Hnasc 6Ag(s) + 3H2S(g) +1 0 0 +1

V 3: Reinigen von Silber

2Al(s) + 6H3O+

(aq) + 6H2O 2[Al(H2O)6]3+

(aq) + 6Hnasc 0 +1 +3 0

a) pH < 7

2Al(s) + 3Ag2S(s) + 6H3O+

(aq) + 6H2O 2[Al(H2O)6]3+

(aq) + 6Ag(s)

+ 3H2S(g)

Silber

K2CO3(s) + H2O CO2(g) + 2K+(aq) + 2OH-

(aq)

1. Putzen/ Reinigen

3Ag2S(s) + 6Hnasc 6Ag(s) + 3H2S(g) +1 0 0 +1

b) pH > 7

2Al(s) + 2OH-(aq) + 6H2O 2[Al(OH)4]

-(aq) + 6Hnasc

0 +1 +1 +3 0

2Al(s) + 2OH-(aq) + 3Ag2S(s) + 6H2O 2[Al(OH)4]

-(aq) + 6Ag(s)

+ 3H2S(g)

Standartpotentiale

Red. Ox. E°

Al Al3+ + 3e- -1,662 V

H2 2H+ + 2e- 0,000 V

Ag Ag+ + e- +0,799 V

1. Putzen/ Reinigen

Eisen - Entstehung von Rost

Rostbildung:

2Fe(s) + O2(aq) 2Fe(OH)2(s)

2Fe(OH)2(s) + ½O2(aq) 2FeO(OH)(s) + H2O

0 0 +2 -2H2O

+2 -2 0 +3 -2 -2

Eisenoxid-Hydrat

6 Fe(OH)2(s) + O2(aq) 2Fe3O4·H2O(s) + 4H2OMagnetit-Hydrat

Magnetit2Fe3O4·H2O(s) 2Fe3O4(s) + 2H2O

1. Putzen/ Reinigen

Rostumwandlung:

FeO(OH)(s) + H3PO4(aq) FePO4(s) + 2H2O

Cola: c(H3PO4) = 0,002 mol/L

• FePO4-Schicht schützt vor erneuter Rostbildung

V 4: Rostumwandlung mit Cola

1. Putzen/ Reinigen

D 3: Herstellen eines Daniell-Elementes

Aluminium - und dann war es weg.

1. Putzen/ Reinigen

Al Al3+ + 3e- -1,662 V

Fe Fe2+ + 2e- -0,400 V

2. Essen / Kochen

2. Kochen

2.1 Lebensmittel

Organische Bestandteile:Kohlenhydrate, Proteine, Säuren, Fette, Vitamine, Farbstoffe,...

Anorganische Bestandteile:Wasser,Salze,Säuren,...

Zusatzstoffe in Lebensmitteln

2. Kochen

Zusatzstoffe Funktion

Kochsalz, Pökelsalz, Zucker, org. Säuren

Konservierungsmittel

Soda, Natron,

Pottasche

Backtriebmittel

Mineralien, Vitamine Nahrungs-ergänzungsmittel

Nudelwasser

2. Kochen

Siedepunktserhöhung:

Ts = Es · b(X)

(Es = molale Siedepunktserhöhung

= Ebullioskopische Konstante)

D 4: Siedepunktserhöhung von Wasser

Es(Wasser) = 0,515 K/mol

M(NaCl) = 58,44 g/mol

m(NaCl) 4 g

Ts = 0,515 K · kg/mol · 0,068 mol / 0,8 kg

= 0,04 K

2. Kochen

Inhaltsstoffe des Rhabarbers:

95 % Wasser, Vitamin C, Vitamin K, K+, 0,23 – 0,5 % Oxalsäure

2. Kochen

Rhabarberkuchen mit Schlagsahne

Schlagsahne: enthält Calcium-Ionen

Calciumoxalat-KristalleHarnstein

• 5% der Deutschen leiden an Harnsteinen

• 75% der Harnsteine bestehen aus Caliumoxalat

V 5: Reaktion von Ca2+-Ionen und Oxalsäure

2. Kochen

Ca2+(aq) + H2C2O4 (aq) CaC2O4(s) + 2H+

(aq)

3. Schulische Relevanz

3. Schulische Relevanz• chemische Reaktionen durch alltägliche Vorgänge

erklären

• Anregung alltägliche Probleme wissenschaftlich zu

bearbeiten

• Versuche können zu Hause durchgeführt werden

• nicht auf bestimmte Jgst. beschränkt

• kann im Rahmen eines Projekts oder fächerüber-

greifend behandelt werden

Das bisschen Haushalt

macht sich von allein,...