Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor!
  • 93%

    haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert

  • 94%

    verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser

  • 92%

    können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten

Wichtige Polymere (Expertenwissen)

Du willst ganz einfach ein neues Thema lernen
in nur 12 Minuten?
Du willst ganz einfach ein neues
Thema lernen in nur 12 Minuten?
  • Das Mädchen lernt 5 Minuten mit dem Computer 5 Minuten verstehen

    Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.

    92%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim selbstständigen Lernen.
  • Das Mädchen übt 5 Minuten auf dem Tablet 5 Minuten üben

    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

    93%
    der Schüler*innen haben ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert.
  • Das Mädchen stellt fragen und nutzt dafür ein Tablet 2 Minuten Fragen stellen

    Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.

    94%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim Verstehen von Unterrichtsinhalten.
Bewertung

Ø 4.0 / 1 Bewertungen
Die Autor*innen
Avatar
André Otto
Wichtige Polymere (Expertenwissen)
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Wichtige Polymere (Expertenwissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Wichtige Polymere (Expertenwissen) kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib die Namen der gezeigten Kunststoffe an.

    Tipps

    Polystyrol besitzt einen aromatischen Rest.

    Ein Ester entsteht aus der Reaktion eines Alkohols mit einer Carbonsäure.

    Lösung

    Polymere werden immer in einer solchen Schreibweise angegeben, da sie sehr groß sind und man nicht das gesamte Molekül abbilden kann. Die Einheit in Klammern wiederholt sich immer wieder. So werden lange Ketten gebildet. Es gibt auch Kunststoffe, die verzweigt oder vernetzt sind.

    Aus dem Namen kannst du oft schon etwas über die Struktur erfahren. So sagt dir der Name Polyvinylchlorid, dass in dieser Verbindung Chlor enthalten ist.

  • Entscheide, durch welche Art von Polyreaktion die Kunststoffe hergestellt werden.

    Tipps

    Die meisten Kunststoffe werden durch radikalische Polymerisation hergestellt.

    Polyurethan entsteht u.a. aus der Reaktion von Diolen mit Diisocyanaten. Dabei wird kein niedermolekularer Stoff abgespalten.

    Die Synthese eines Esters verläuft unter Wasserabspaltung. Es handelt sich daher um eine Kondensationsreaktion.

    Lösung

    Du siehst, viele der bekannten Kunststoffe werden mithilfe der Polymerisation erzeugt. Diese verläuft radikalisch. Das heißt, die Reaktion beginnt mit der Erzeugung eines Radikals. Dieses führt dann zum Kettenstart. Es folgt das Kettenwachstum und der Kettenabbruch.

    Bei einer Kondensationsreaktion werden immer niedermolekulare Stoffe, wie z.B. Wasser oder Ammoniak abgespalten. Die Synthese von Polyestern ist ein gern genutztes Beispiel für diese Reaktionsart. Aber auch Polyamid, der Grundstoff für Nylon, ensteht auf diese Weise.

    Polyadditionen verlaufen nach dem Schema 1 + 1 = 1. Es wird also aus zwei Edukten ein einziges Produkt. Polyurethan und Epoxide sind hier Paradebeispiele.

  • Ermittle den Namen des Kunststoff aus seiner Beschreibung.

    Tipps

    Textilien werden oft aus dem gleichen Stoff wie Kunststoff-Flaschen hergestellt.

    Lösung

    Die Anwendung von Kunststoffen ist sehr breit gefächert. Durch moderne Herstellungsmethoden können sehr spezifische Makromoleküle erzeugt werden, die genau zu den geforderten Aufgaben passen. Das Potential dieser Werkstoffe ist noch lange nicht ausgeschöpft.

    Viele der heute gängigen Kunststoffe werden allerdings aus Erdöl hergestellt. Da dieser Rohstoff in baldiger Zukunft zur Neige gehen wird, ist ein Umdenken erforderlich. Neue Entwicklungen müssen vorangetrieben werden und auch wir können helfen Ressourcen zu schonen. Anstatt Plastik-Einkaufbeutel zu kaufen, kann man sich auch eine Stofftasche mitnehmen. Recycling ist auch eine gute Möglichkeit, die uns bereitstehenden Ressourcen besser zu nutzen.

  • Nenne die Reaktionsschritte der Synthese von Polyethylen.

    Tipps

    Die Reaktion beginnt mit der Initiierung (Radikalerzeugung).

    Sie endet mit der Reaktion zweier Radikale. Dies ist der Kettenabbruch durch Rekombination.

    Lösung

    Eine radikalische Polymerisation beginnt immer mit der Erzeugung eines Radikals, der Initiierung. In diesem Fall wird dafür ein Peroxid benutzt. Dieses kann durch Lichtenergie gespalten werden und es bilden sich zwei Sauerstoff-Radikale.

    Diese Radikale sind sehr reaktionsfreudig und reagieren mit den eingesetzten Monomeren, hier also mit dem Ethylen. Dieser Schritt ist der Kettenstart. Das ungepaarte Elektron des Radikals verbleibt in dem neu entstandenen Molekül und es kommt zu weiterem Wachstum der Kette. Dies ist die Kettenfortpflanzung.

    Diese Reaktion verläuft, bis fast keine Monomere mehr vorhanden sind. Es kann aber während der Kettenreaktion zu einem Kettenabbruch kommen, wenn zwei Radikale miteinander reagieren. Dies können die gleichen Radikale sein, also $R-O\cdot~+~R-O\cdot$. Das nennt man dann Rekombination. Oder es reagieren verschiedene Radikale miteinander. Dies ist eine Interkombination.

  • Benenne die Kunststoffe mit ihren Abkürzungen.

    Tipps

    Die Abkürzung leitet sich direkt aus dem Namen ab.

    Polypropylen wird zum Beispiel mit PP abgekürzt.

    Lösung

    Damit man die oftmals langen Namen der Polymere nicht immer ausschreiben muss, wurden Abkürzungen eingeführt. Eine kleine Liste wichtiger Kunststoffe hast du jetzt in der Aufgabe. Präge dir diese ein. So kannst du auf vielen Gegenständen aus Kunststoff ablesen, aus welchem Kunststoff sie bestehen.

    Kennst du dann auch noch die grundlegenden Eigenschaften des Polymers, kannst du dir auch ableiten, wofür man diesen Gegenstand verwenden kann.

  • Leite aus der Struktur die Eigenschaften des Kunststoffs ab.

    Tipps

    Lange unpolare Ketten halten nur durch die relativ schwachen van-der-Waals-Kräfte zusammen.

    Kommen weitere Kräfte dazu, wie Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, wird der Kunststoff fester und temperaturbeständiger.

    Bifunktionelle Monomere können nur Ketten bilden. Bei Trifunktionellen kommt es zu Quervernetzungen.

    Lösung

    Es besteht immer ein Zusammenhang zwischen der Struktur einer Verbindung und ihren Eigenschaften.

    Bei Thermoplasten schwingen die nur schwach verbundenen Ketten bei höherer Temperatur immer stärker. Dadurch wird der Kunststoff weich und verformbar.

    Duroplaste sind stark quervernetzt und haben somit kovalente Bindungen zu den anderen Ketten. Sie erweichen bei höheren Temperaturen nicht, sondern zersetzen sich ab einer bestimmten Temperatur. Das liegt an der Zerstörung einiger Bindungen.

    Elastomere wie BR oder IR besitzen lange Ketten und einige Querverbindungen. Die Ketten knäulen sich zusammen. Dadurch kann der Kunststoff gedehnt werden und geht danach in seine Ausgangsstellung zurück.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

8.155

sofaheld-Level

6.601

vorgefertigte
Vokabeln

7.929

Lernvideos

37.066

Übungen

34.321

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Klassenstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden