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

Polykondensation – Synthese von Polyestern und Polyamiden

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 4.3 / 10 Bewertungen
Die Autor*innen
Avatar
André Otto
Polykondensation – Synthese von Polyestern und Polyamiden
lernst du in der Oberstufe 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse

Polykondensation – Synthese von Polyestern und Polyamiden Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Polykondensation – Synthese von Polyestern und Polyamiden kannst du es wiederholen und üben.
  • Definiere folgende Begriffe.

    Tipps

    Peptide haben dieselben Verknüpfungen wie Polyamide.

    Polyester werden z.B. aus Terephthalsäure und Ethylenglycol hergestellt.

    Lösung

    Im Hinblick auf eine Polymerisation, d.h. die Bildung von Makromolekülen mit hohen Molmassen, ist die Kondensationsreaktion eine wichtige Reaktion. Bei einer Polykondensation werden zwei Bausteine vereinigt, in deren Ergebnis Wasser oder ein anderes kleines Molekül ($NH_3$) abgespalten wird. Man bezeichnet die Produkte auch als Polykondensat. Die Polykondensate können verschiedene Produkte sein. Zu den wichtigsten zählen die Polyamide, die über eine Amidbindung verknüpft sind (wie ein Peptid), und die Polyester, die eine Estergruppe tragen, die bei der Kondensationsreaktion zwischen einer mehrwertigen Carbonsäure und einem mehrwertigen Alkohol entstehen.

  • Benenne die Stoffklasse der folgenden Verbindungen.

    Tipps

    Ein Imin entsteht bei der Reaktion einer Carbonylverbindung mit Ammoniak.

    Die kleinste Aminosäure ist Glycin. Ihre Summenformel lautet: $C_2H_4O_2N$

    Lösung

    Die obigen Darstellungen sind allgemeine Strukturformeln für wichtige Strukturklassen in der iragnische Chemie. Diese umfassen im Besonderen die Carbonylchemie. Für die Carbonyle gibt es folgende Einteilung und Strukturmerkmale:

    • Aldehyd $-CHO$
    • Keton $R_1-C(=O)-R_2$
    • Ester $-R_1-COOR_2$
    • Carbonsäure $-RCOOH$
    • Imin $R_1-C=(NH)-R_2$
    • Amid $R_1-C(=O)-NH-R_2$
    • Nitril $-C \equiv N$
  • Entwickle die Nylon-Synthese ausgehend von Adiponitril.

    Tipps

    Nylon ist ein Polyamid.

    Ein Amin hat eine kleinere Oxidationsstufe als ein Nitril.

    Lösung

    Nylon ist ein bedeutender Kunststoff, der vor allem in der Kleidungsindustrie im Tonnenmaßstab verwendet wird.

    Die Ausgangsstoffe zur Nylon-Synthese sind Adipinsäure (technisch Adipinsäurechlorid) und Hexamethylendiamin. Wichtig ist, dass bei beiden Ausgangsstoffen die reaktiven Gruppen doppelt vorhanden sind, sonst wäre die Reaktion nach einer Kondensation abgebrochen. Die beiden Substanzen werden 1 : 1 (n : n) umgesetzt. Bei der Kondensation werden nun 2n+1 Wassermoleküle frei. In der Technik wird das Säurechlorid eingesetzt, da dadurch das gasförmige Chlorwasserstoff frei wird, welches das Reaktionssystem einfach verlässt. In Wasser eingeleitet, kann gleichzeitig Salzsäure produziert werden.

  • Zeige den Reaktionsmechanismus zur Polyestersynthese ausgehend von Glycol.

    Tipps

    Die Polyestersynthese ist eine mehrfache Veresterungsreaktion.

    Eine Veresterung ist eine Kondensationsreaktion.

    Lösung

    Polyester sind Kunststoffe, bei denen die Monomere durch Esterbindung miteinander verknüpft sind. Im Fall von Glycol ist das Monomer eine Hydroxycarbonsäure. Diese kann hergestellt werden, indem das Ethylenglycol mit einem schwachen Oxidationsmittel, wie Brom oder Salpetersäure, umgesetzt wird. Anschließend erfolgen die Schritte einer Veresterung, wobei das Monomer sowohl als Alkohol als auch als Carbonsäure reagieren kann. Damit handelt es sich beim entstandenen Polymer um ein Homopolymer (gebildet aus einer Substanz). Wird z.B. eine Disäure mit einem Dialkohol verestert, bildet sich ein Copolymer, da das Polymer aus zwei verschiedenen Monomeren zusammengesetzt ist.

  • Bestimme, welches Polymer kein Polyamid oder Polyester ist.

    Tipps

    Denke an die funktionelle Gruppen, die in einem Ester oder Amid vorhanden sein müssen.

    Amid

    Lösung

    Bei Polyestern und Polyamiden handelt es sich nur um die Polykondensate, die in der Polymerkette eine Estergruppe $(-COOR)$ oder eine Amidbindung $(-R_1-C(=O)-NH-R_2)$ tragen. Die wichtigsten Vertreter sind Nylon und Polyester, ausgehend von Glykol (s. Grafik).

  • Finde die Edukte, die zur Synthese folgender Copolymere benötigt werden.

    Tipps

    Glycerin ist ein dreiwertiger Alkohol.

    Oxalsäure hat die Summenformel $C_2H_2O_4$.

    Lösung

    Bei den oben gezeigten Produkten handelt es sich um ein Phenoplast, ein Amid und zwei Polyester, welche allesamt Copolymere sind. Das bedeutet, dass sie sich aus zwei verschiedenen Substanzen zusammensetzen. Um beim Polyamid und Polyester herauszufinden, aus welchen zwei Edukten sie gebildet wurden, muss die Ester- oder die Amid-Bindung hydrolysiert werden.

    Bei der Hydrolyse einer Amidbindung entsteht eine Verbindung mit einer Amingruppe und eine Verbindung mit einer Carboxylgruppe. In diesem Beispiel handelt es sich um zwei Aminosäuren (Glycin und Alanin), die zu einem Dipeptid kondensiert waren.

    Bei den Polyestern handelt es sich einmal um ein Polyester aus Glykol und Oxalsäure. Der zweite Stoff ist ein Triester des Glycerins mit der Malonsäure.

    Das Phenoplast-Molekül ist der erste von Leo Baekeland entdeckte Kunststoff: Bakelit, der bei der Umsetzung von Phenol mit Formaldehyd im Basischen entsteht.

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

7.938

sofaheld-Level

6.601

vorgefertigte
Vokabeln

7.432

Lernvideos

35.482

Übungen

33.031

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

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

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden