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Wichtige Polymere des Alltags

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Die Autor*innen
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André Otto
Wichtige Polymere des Alltags
lernst du in der Oberstufe 6. Klasse - 7. Klasse

Wichtige Polymere des Alltags Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Wichtige Polymere des Alltags kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die gezeigten Polymere.

    Tipps

    Die Silbe Poly- im Namen verrät dir, dass es ein Polymer ist. Der Stamm des Names verrät dir, welches Monomer enthalten ist.

    Lösung

    Polymere bestehen aus mehreren identischen Molekülen, den Monomeren.

    Polyester bestehen so zum Beispiel aus Carbonsäuren und Alkoholen, die über eine Esterbindung zu einem großen Polymer reagiert haben. Die Esterfunktionen im Polymer lassen sich an ihrer Hauptkette erkennen. Zwar kommen auch in der Natur Polyester vor, doch heute versteht man unter Polyester eher eine große Familie synthetischer Polymere, also Kunststoffe.

    Polyethylen ist ein, durch radikalische Polymerisation hergestellter, thermoplastischer Kunststoff. Er ist aus Ethen entstanden und besteht daher nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen.

    Polyvinylchlorid wird durch radikalische oder ionische Polymerisation aus dem Monomer Vinylchlorid erzeugt. Es lässt sich am Chloratom im Monomer erkennen.

    Polyacrylnitril wird meist mittels radikalischer Polymerisation hergestellt. Dieses Polymer ist ein stickstoffhaltiges Polymer.

  • Entscheide, aus welchem Kunststoff die Gegenstände gefertigt sind.

    Tipps

    PP ist ein stabiler, strapazierfähiger Kunststoff, der uns oft im Alltag begegnet.

    Lösung

    Polyvinychlorid wird meistens als Grundstoff für Fensterprofile, Rohre, Schläuche, Fußbodenbeläge und Dachbahnen im Bausektor eingesetzt. Rohre setzen sich aufgrund der glatten Innenfläche weniger zu, Fensterprofile sind pflegeleicht, wartungsarm und witterungsbeständig.

    Polypropylen wird auf viele Arten verarbeitet, z.B. durch Spritzgießen, Extrudieren, Blasformen, Warmumformen, Schweißen, Tiefziehen und für die spanende Verarbeitung. Außerdem kann aus ihm Schaumstoff hergestellt werden.

    Polyisobutyl, die Abkürzung ist PIB, wird unter anderem als Dichtungsmasse, Wachsbeimischung, zum Kaschieren und Beschichten, als Pflasterkleber und Sprühpflaster angewendet. Seine populärste Anwendung findet es aber wohl als Kaugummi.

  • Beschreibe die Synthese von PET durch Polykondensationsreaktion.

    Tipps

    Es handelt sich um eine Polykondensation.

    Die Ausgangsstoffe sind ein Alkohol und eine Carbonsäure.

    Lösung

    PET ist die Abkürzung für Polyethylenterephtalat, ein Polymer, das zur Gruppe der Polyester zählt. Die Ausgangsprodukte werden meist aus Erdöl oder Erdgas gewonnen. Zur Herstellung von PET werden diese Stoffe zu langen Kettenmolekülen verbunden. Dabei reagieren die Ausgangsmoleküle, die ausschließlich aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff bestehen, durch so genannte Esterbildung miteinander. Daher stammt auch der Name: „Poly“ (viele) und „ester“ (für die Art der Stoffklasse). Am Ende der Polykondensation erhält man eine zähflüssige Schmelze, die, in dünne Fäden gepresst, abgekühlt und zu Granulat geschnitten wird.

    PET ist unter Hitze formbar und kann in nahezu jede beliebige Form gebracht werden. Aus kleinen PET-Preforms werden die großen Flaschen geblasen. Das geschieht meist direkt beim Getränkeabfüller. Da die Preforms so klein und handlich sind, können sie leichter transportiert werden.

  • Erkläre, worum es sich bei Thermoplasten handelt.

    Tipps

    Überlege dir, welche Eigenschaften bei Kunststoffen im Vordergrund stehen.

    Lösung

    Thermoplaste sind Kunststoffe, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich verformen lassen. Dieser Vorgang ist reversibel, das heißt, er kann durch Abkühlung und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen Zustand beliebig oft wiederholt werden, solange nicht durch Überhitzung die sogenannte thermische Zersetzung des Materials einsetzt.

    Darin unterscheiden sich Thermoplaste von den Duroplasten und Elastomeren. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Schweißbarkeit von Thermoplasten.

    Viele der Kunststoffe aus unserem Alltag sind Thermoplaste. Polyvinylchlorid, Polystyrol und Polyethylenterephthalat gehören dazu.

  • Erkenne das Polymer, welches sich hinter folgenden Abkürzungen verbirgt.

    Tipps

    Die Buchstaben der Abkürzung findest du immer im Namen des Kunststoffs wieder.

    PET wird oft für Flaschen verwendet. Handelt es sich dabei um Polyethylen oder Polyester?

    Lösung

    Chemische und natürliche Polymere kommen in unserem Alltag vermehrt vor. So ist PVC in Bodenbelägen zu finden, Polypropylen wird in der Fahrzeugindustrie verwendet und Polystyrol wird in der Lebensmittelindustrie geschätzt, und es wird geschäumt als Dämmstoff genutzt. Die Abkürzungen sind unter anderem für die Recyclingkennzeichnung nützlich.

  • Beschreibe die Synthese von Silikonen.

    Tipps

    Silikone sind Hybride und haben Eigenschaften sowohl aus anorganischen als auch aus organischen Verbindungen.

    Lösung

    Silikone ist eine Bezeichnung für eine Gruppe synthetischer Polymere, die systematisch Polyorganosiloxane genannt werden. Sie besitzen eine für Siloxan typische $Si-O-Si-$ Verknüpfung. Die Polymere können kettenförmig oder netzartig verknüpft sein. Je nach Anzahl der OH-Gruppen erfolgt also eine eindimensionale oder zweidimensionale Verknüpfung. Neben den OH-Gruppen befinden sich auch organische Substituenten wie z.B. $CH_3-$ am Silicium. Je nach Art der organischen Reste und Anzahl der OH-Gruppen entstehen Silikone mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften. In Silikonölen ist die Vernetzung z.B. kettenförmig.

    Silikonkautschuke werden über zusätzliche Vulkanisation erhalten.

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