Zastanów się nad budową cząsteczek detergentów i tym, w jaki sposób oddziałują one z wodą oraz tłuszczami.

Do mycia stosujemy mydła rozpuszczalne w wodzie, które ulegają zarówno procesowi dysocjacji, jak i hydrolizy, np.

${\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}\mathrm{COONa} \stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to } {\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}{\mathrm{COO}}^{–} + {\mathrm{Na}}^{+}$

${\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}{\mathrm{COO}}^{–} + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \rightleftarrows {\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}\mathrm{COOH} + {\mathrm{OH}}^{–}$

Cząsteczki mydła składają się z długiego łańcucha węglowodorowego wykazującego powinowactwo do tłuszczów (część hydrofobowa) oraz grupy ${\text{COO}}^{-}$silnie polarnej (część hydrofilowa). Cząsteczki mydła wnikają swoimi łańcuchami hydrofobowymi w głąb kropelek tłuszczu, a pozostałe na powierzchni grupy ${\text{COO}}^{-}$ umożliwiają zwilżanie powierzchni tłuszczu przez wodę – tworzy się trwała emulsja, którą łatwo spłukać.

Pamiętaj o poprawnym zapisie reakcji chemicznej i dobraniu współczynników stechiometrycznych.

$2 {\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}\mathrm{COONa}+{\mathrm{CaCl}}_2\to {\left({\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_{35}\mathrm{COO}\right)}_2\mathrm{Ca}\downarrow +2 \mathrm{NaCl}$ stearynian wapnia

$2 {\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}\mathrm{COOK}+{\mathrm{MgCl}}_2\to {\left({\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}\mathrm{COO}\right)}_2\mathrm{Mg}\downarrow +2 \mathrm{KCl}$ palmitynian magnezu

Pamiętaj o poprawnym zapisie reakcji chemicznej i dobraniu współczynników stechiometrycznych.

2 ${\text{C}}_{15}{\text{H}}_{31}{\text{COONa + CaCl}}_2{\text{ → (C}}_{15}{\text{H}}_{31}{\text{COO)}}_2\text{Ca}$ + 2 $\text{NaCl}$

2 ${\text{C}}_{15}{\text{H}}_{31}{\text{COONa + MgCl}}_2{\text{ → (C}}_{15}{\text{H}}_{31}{\text{COO)}}_2\text{Mg}$ + 2 $\text{NaCl}$

Zastanów się nad produktami dysocjacji mydeł w roztworze wodnym.

Mydła w roztworze wodnym dysocjują i hydrolizują. Jako produkt dysocjacji tworzą się m.in. aniony $\mathrm{R}$ ${\text{COO}}^{-}$. To właśnie te aniony posiadają specyficzną budowę. Długi łańcuch węglowodorowy R stanowi część hydrofobową (lub lipofilową), tzw. ogon, a ugrupowanie ${\text{COO}}^{-}$ stanowi część hydrofilową (czyli lipofobową), tzw. głowę. Zgodnie z mechanizmem mycia i prania to właśnie ogon wnika do np. cząstki tłuszczu, na której powierzchni pozostaje głowa, czyniąc ją zwilżalną przez wodę.

Pamiętaj o poprawnym zapisie reakcji w zapisie jonowym.

Równania:

• probówka I: $2 {\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}{\mathrm{COO}}^{-}+{\mathrm{Ca}}^{2+}\to {\left({\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}\mathrm{COO}\right)}_2\mathrm{Ca}\downarrow$

• probówka II: $3 {\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}{\mathrm{COO}}^{-}+{\mathrm{Fe}}^{3+}\to {\left({\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}\mathrm{COO}\right)}_3\mathrm{Fe}\downarrow$

• probówka III: $2 {\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}{\mathrm{COO}}^{-}+{\mathrm{Mg}}^{2+}\to {\left({\mathrm{C}}_{15}{\mathrm{H}}_{31}\mathrm{COO}\right)}_2\mathrm{Mg}\downarrow$

• probówka IV: ${\text{C}}_{15}{\text{H}}_{31}{\text{COO}}^{-}{\text{ + H}}_2{\text{O → C}}_{15}{\text{H}}_{31}{\text{COOH +OH}}^{-}$

• probówka V: Reakcja strącania detergentu jonami metalu nie zachodzi.

Wniosek: Sole wapniowe, magnezowe i żelazowe kwasy palmitynowego nie rozpuszczają się w wodzie. Mydła w ich obecności nie wykazują właściwości powierzchniowo czynnych. Detergent nie tworzy soli trudno rozpuszczalnej z wymienionymi jonami, a jego roztwór wykazuje czynność powierzchniową.