خود را بیازمایید شیمی دوازدهم
شکل زیر فرمول ساختاری و مدل فضاپُرکن را برای نوعی پاک‌کننده غیرصابونی نشان می‌دهد. با توجه به آن به پرسش‌ها پاسخ دهید.
$$\text{CH}_3(\text{CH}_2)_{11}\text{C}_6\text{H}_4\text{SO}_3^-\text{Na}^+$$
آ) بخش‌های آب‌دوست و آب‌گریز آن را مشخص کنید.
ب) شباهت‌ها و تفاوت‌های این ماده را با صابون بنویسید.
پ) توضیح دهید که چگونه این ماده لکه‌های چربی را هنگام شست‌وشو با آب از بین می‌برد.
پاسخ تشریحی و گام به گام خود را بیازمایید صفحه 11 شیمی دوازدهم
پاک‌کننده‌های غیرصابونی (مانند این ماده که یک آلکیل بنزن سولفونات است) ساختاری بسیار شبیه به صابون دارند، اما تفاوت کلیدی آن‌ها را در آب سخت کارآمدتر می‌کند. این مواد نیز مانند صابون، مولکول‌هایی **دوگانه‌دوست (آمفی‌فیلیک)** هستند.
---
### آ) بخش‌های آب‌دوست و آب‌گریز
مانند تمام پاک‌کننده‌ها، این ماده نیز از دو بخش سر و دم تشکیل شده است:
* **بخش آب‌دوست (Hydrophilic):** **گروه سولفونات یونیک ($ ext{-SO}_3^- ext{Na}^+$)**. این بخش به دلیل ماهیت یونی، شدیداً **قطبی** بوده و با مولکول‌های آب جاذبه برقرار می‌کند (سر مولکول).
* **بخش آب‌گریز (Hydrophobic):** **زنجیره بلند هیدروکربنی** ($ ext{CH}_3( ext{CH}_2)_{11} ext{C}_6 ext{H}_4$-). این بخش **ناقطبی** بوده و تمایل به برقراری جاذبه با چربی‌ها و روغن‌ها دارد (دم مولکول).
---
### ب) شباهت‌ها و تفاوت‌ها با صابون
**صابون:** نمک سدیم اسید چرب با گروه سر **کربوکسیلات ($ ext{-COO}^- ext{Na}^+$)**.
| ویژگی | پاک‌کننده غیرصابونی | صابون (مثلاً استئارات سدیم) |
| :---: | :---: | :---: |
| **شباهت:** ماهیت ساختاری | هر دو مولکول‌های **دوگانه‌دوست** هستند (سر قطبی + دم ناقطبی). | هر دو مولکول‌های **دوگانه‌دوست** هستند. |
| **شباهت:** عملکرد | هر دو با تشکیل **میسل** و **کاهش کشش سطحی آب** پاک می‌کنند. | هر دو با تشکیل **میسل** و **کاهش کشش سطحی آب** پاک می‌کنند. |
| **تفاوت:** گروه سر | گروه سر، **سولفونات ($ ext{-SO}_3^- ext{Na}^+$)** است. | گروه سر، **کربوکسیلات ($ ext{-COO}^- ext{Na}^+$)** است. |
| **تفاوت:** عملکرد در آب سخت | **در آب سخت به خوبی کار می‌کند** زیرا نمک‌های آن با $ ext{Ca}^{2+}$ و $ ext{Mg}^{2+}$ **نامحلول نیستند**. | **در آب سخت رسوب می‌کند** و قدرت پاک‌کنندگیش را از دست می‌دهد (تشکیل رسوب $ ext{Ca}( ext{RCOO})_2$). |
---
### پ) مکانیسم پاک کردن لکه‌های چربی
این ماده دقیقاً همانند صابون با تشکیل **میسل** لکه‌های چربی را از بین می‌برد:
1. **نفوذ:** بخش **آب‌گریز** (دم ناقطبی) پاک‌کننده، به دلیل مشابهت قطبیت، به درون لکه **چربی (ناقطبی)** نفوذ می‌کند.
2. **احاطه کردن:** مولکول‌های پاک‌کننده، قطره چربی را از تمام جهات احاطه می‌کنند؛ به طوری که دم‌های ناقطبی داخل چربی و **سرهای آب‌دوست (سولفونات)** در سطح بیرونی و در تماس با آب قرار می‌گیرند.
3. **تشکیل میسل:** این ساختار کروی که در داخل چربی را حبس کرده، **میسل** نام دارد.
4. **شستشو:** چون سطح خارجی میسل کاملاً **آب‌دوست** است، قطره چربی محبوس شده در میسل اکنون می‌تواند در آب حل شده و همراه با آب شستشو از سطح پارچه جدا و خارج شود.
