硬水だと石鹸が泡立ちにくいのは何故ですか

質問

中学生です。

自由研究で硬水と軟水について調べていて石鹸の泡立ちの比較をしてるのですが・・・

実験などもちゃんとしたのですが、最終的になぜ硬水だと泡立たないのかが分かりません。
硬水だとマグネシウムとカルシウムが多く含まれてるせいで石鹸の成分と合わずに何とかって塩ができるんですよね？

でもなぜ石鹸の成分と合わないのかが分からないんです、そしてその塩が出来ることによって泡立ちにくくなる理由も。

もう一つの理由には、硬水だと石鹸カスが出るからとかいう風に書いてあったんですが、これもなぜ石鹸カスがでるのかも分かりません。

もしかしたら二つ目の理由は一つ目の理由と同じですか。

化学式などもあったらレポートに書きたいので書いていただけると嬉しいです。
ネットで色々調べてみたのですが、どれがどう合ってるのかわからず非常に困ってる状態です。

回答No.2

E-gis_hc

セッケンはＮｏ１さんがいうステアリン酸などの高級脂肪酸（大きな有機物の分子の酸）と
ナトリウムの塩（えん）でできています。
（中和によってできる酸由来の陰イオンと、塩基由来の陽イオンの化合物を塩（えん）といいます。
塩酸ＨＣｌと水酸化ナトリウムNaOHの中和でできる塩化ナトリウムNaClが塩（えん）です。）

高級脂肪酸のナトリウム塩（水酸化ナトリウムとの塩）は水にとけますが、
カルシウム、マグネシウム塩は水に溶けず（溶解度が低くく）、
高級脂肪酸とカルシウムイオンやマグネシウムイオンとが出会うと、
水に溶けにくい塩が沈澱となってできてしまうため、
セッケンかすのようなものができてしまいます。

回答No.1

Saturn5

中学生で化学的な説明はちょっと難しいですね。
わかるところだけ抜き出して読んでください。

セッケンとは油脂を水酸化ナトリウムを加えて加熱するとできる。
油脂が加水分解されてグリセリンと脂肪酸のナトリウム塩になるが、
その脂肪酸のナトリウム塩がセッケンである。

たとえば、セッケンの１つのステアリン酸なとりうむは以下の分子式である。
Ｃ１７Ｈ３５－ＣＯＯＮａ
前半部のＣ１７Ｈ３５の部分が疎水性で油に溶けるはたらきをし、後半部の
ＣＯＯＮａが親水性で水に溶けるはたらきをする。このように、セッケンは
油と水の両方に溶けることができるので、両者の中間に存在し、油を包んで
水に溶かすことができる。

このとき、－ＣＯＯＮａの部分は水中では－ＣＯＯ－ と Ｎａ＋のように、
＋と－に分かれて存在している。ここに、Ｃａ”＋やＭｇ２＋などの２価の
陽イオンを入れると、－ＣＯＯ－がそれに結合して沈殿してしまう。
これがセッケンかすであり、これができるとセッケンとしての能力を失う。

以上のように、セッケンカスができるシステムは高校生でないと難しい
のですが、それよりも日本の水は軟水が多くて、ヨーロッパの水は硬水が多い
ことについて考察した方がいいのではないですか？