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Schmelzpunkte der Fettsäuren

Gesättigte Fettsäuren

Der Schmelzpunkt einer Fettsäure hängt ganz wesentlich von der Anzahl der C-Atome ab. Buttesäure mit vier C-Atomen hat noch einen geringen Schmelzpunkt bei -8 ºC, ist also bei Zimmertemperatur und auch noch im Kühlschrank flüssig. Stearinsäure mit 18 C-Atomen dagegen schmilzt erst bei rund 70 ºC, ist also bei Zimmertemperatur und sogar an heißen Sommertagen noch fest.

Vertiefung

Wenn Sie nähere Zusammenhänge zwischen Zahl der C-Atome und Schmelzpunkt der Fettsäure wissen möchten, gehen Sie einfach auf die Lexikon-Seite "Fettsäuren, Schmelzpunkte". Hier sehen Sie auch eine Tabelle mit den Schmelzpunkten der wichtigsten gesättigten Fettsäuren sowie eine graphische Darstellung, die zeigt, wie die Schmelzpunkte von der Anzahl der C-Atome abhängt. Schließlich wird auf dieser Seite erklären, warum das so ist. Allerdings sollten Sie dazu im Chemieunterricht schon einmal etwas von van-der-Waals-Kräften gehört haben.

Ungesättigte Fettsäuren

Auch bei den ungesättigten Fettsäuren hängt der Schmelzpunkt von der Zahl der C-Atome ab. Aber hier kommt ein zweiter Faktor dazu: Die C=C-Doppelbindungen in den Molekülen.

Gesättigte Fettsäuren haben keine C=C-Doppelbindungen und sehen daher aus wie lange gerade Ketten. Solche geraden Ketten lassen sich leicht aneinander legen, daher halten die Moleküle der gesättigten Fettsäuren gut zusammen und entsprechend hoch ist der Schmelzpunkt.

Ungesättigte Fettsäuren haben überall dort, wo eine C=C-Doppelbindung im Molekül vorkommt, eine Art "Knick". Durch diese Knicke erhalten die Moleküle eine eher unregelmäßige Gestalt und können sich nicht mehr so gut aneinander legen. Die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen ungesättigter Fettsäure sind also entsprechend gering, und das wirkt sich auch auf die Schmelzpunkte dieser Fettsäuren aus. Vergleichen wir einmal die Stearinsäure und die Ölsäure miteinander. Beide Fettsäuren haben 18 C-Atome, aber die Stearinsäure hat keine C=C-Doppelbindung, während die Ölsäure eine C=C-Doppelbindung besitzt. Der Schmelzpunkt der Stearinsäure liegt bei ca. 70 ºC, und der Schmelzpunkt der Ölsäure bei +13 ºC, also wesentlich niedriger.

Das ist auch der Grund, warum Pflanzenöle bei Zimmertemperatur flüssig sind. Die Triglyceride der Pflanzenöle enthalten viele ungesättigte Fettsäuren mit vielen Doppelbindungen. Fette wie Butter dagegen enthalten Triglyceride mit eher ungesättigten Fettsäuren und sind dabei bei Zimmertemperatur recht fest.

Margarine ist bei Zimmertemperatur ebenfalls fest, obwohl sie ja aus Pflanzenölen hergestellt wird. Aber die Pflanzenöle werden künstlich gehärtet. Das heißt, die C=C-Doppelbindungen werden mit Wasserstoff versetzt, so dass sie zu C-C-Einfachbindungen werden. Die Folge: Aus den ungesättigten Fettsäuren werden gesättigte Fettsäuren, und schon ist das Pflanzenöl "streichfähig".

Vertiefung

Wenn Sie nähere Zusammenhänge zwischen der Zahl der C=C-Doppelbindungen und dem Schmelzpunkt einer ungesättigten Fettsäure wissen möchten, gehen Sie einfach auf die Lexikon-Seite "Fettsäuren, Schmelzpunkte".

Unterrichtsmaterial

Sie können sich hier zwei zusammengehörige Arbeitsblätter herunter laden. Auf dem ersten Arbeitsblatt findet sich ein Text über die Eigenschaften und Strukturen der wichtigsten Fettsäuren, auf dem zweiten Arbeitsblatt sehen Sie eine unvollständige Tabelle, die mit Hilfe der Informationen des ersten Arbeitsblattes vervollständigt werden muss. Das dritte Arbeitsblatt behandelt schließlich das Schwerpunkt-Thema "Schmelzpunkte von Fettsäuren".

Aufgaben der Lipide