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Chemie1.841Aktualisiert 25. Sept. 20264 Seiten

Kunststoffe in Chemie – Abi 2022 Übersicht und Zusammenfassung

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Mia@miaaluisa
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Ob im Smartphone, der Sportkleidung oder als Verpackung – Kunststoffe bestimmen unseren Alltag, obwohl sie chemisch gesehen alle auf demselben Grundprinzip riesiger Moleküle basieren. Doch warum ist eine Plastiktüte dehnbar, während eine Steckdosenblende bei Hitze nicht schmilzt? Diese Zusammenfassung zeigt dir, wie Kunststoffe aus winzigen Bausteinen aufgebaut sind und durch welche chemischen Reaktionen sie im Labor entstehen.
Kunststoffe Chemie Abi 22 – Seite 1

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Kunststofftypen

Die Struktur der Makromoleküle bestimmt die Eigenschaften des Kunststoffs.

Die drei Grundtypen

  • Thermoplaste: Lineare Ketten, die bei Wärme schmelzen und verformbar sind.
  • Duroplaste: Eng netzartig verknüpft, unschmelzbar, unlöslich und sehr hart.
  • Elastomere: Weitmaschig vernetzt, extrem dehnbar und elastisch.

💡 Achtung: Duroplaste schmelzen nicht, sondern zersetzen sich bei zu großer Hitze direkt.

Kunststoffe Chemie Abi 22 – Seite 2

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Synthesewege

Polymere entstehen durch Verknüpfung von Monomeren in drei verschiedenen Polyreaktionen.

Die Reaktionsarten

  • Polymerisation: Verknüpft ungesättigte Monomere (wie Ethen) ohne Nebenprodukte.
  • Polykondensation: Verbindet Monomere unter Abspaltung kleiner Moleküle (z. B. H2OH_2O).
  • Polyaddition: Monomere lagern sich ohne Abspaltung von Nebenprodukten aneinander an.

💡 Tipp: Bei der Polykondensation entsteht immer ein Nebenprodukt, bei der Polyaddition nicht.

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Radikalische Polymerisation

Dieser dreistufige Mechanismus startet mithilfe von reaktiven Radikalen und ungesättigten Monomeren.

Der Reaktionsablauf

  • Startreaktion: Ein Initiator zerfällt homolytisch in reaktive Radikale.
  • Kettenreaktion: Radikale greifen die Doppelbindung der Monomere an; die Kette wächst.
  • Kettenabbruch: Zwei Radikale treffen aufeinander und beenden das Kettenwachstum.

💡 Tipp: Radikale besitzen ein ungepaartes Elektron, was sie extrem reaktiv macht.

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Synthese von Neopren

Neopren ist ein synthetischer Gummi (Elastomer), der in einem mehrstufigen Prozess hergestellt wird.

Vom Alkohol zum Polymer

  • Eliminierung: Ethanol wird über Katalysatoren unter Abspaltung von Wasser und Wasserstoff zu Butadien umgesetzt.
  • Chlorierung: Durch Addition von Chlor und anschließende Eliminierung entsteht Chloropren.
  • Polymerisation: Die Chloropren-Monomere reagieren zum elastischen Neopren-Kunststoff.

💡 Tipp: Die Chlor-Atome im Neopren sorgen für die hohe chemische Beständigkeit des Materials.

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