Monomer, Polymer, Vernetzung — zehn Übungen, bis jede Kunststoffprobe in die richtige Klasse fällt.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen von AFB I bis AFB III — jede gibt dir sofort Rückmeldung, bei Schwierigkeiten helfen zwei gestufte Tipps.
A1
Kennzeichen eines Makromoleküls
AFB I
Nennen Sie alle Aussagen, die auf ein Polymer wie Polypropen zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Beim Verknüpfen wird die Doppelbindung verbraucht; Kettenlängen streuen, deshalb sind M und n Mittelwerte.
Ansatz: Denke an die Addition an die Doppelbindung.
Weiter: Makromolekül: M von 10⁴ bis 10⁶ g/mol.
A2
Stimmt's? — Kunststoffklassen
AFB I
Geben Sie an, ob die Aussagen zutreffen.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Entscheidend ist die Art der Verknüpfung zwischen den Ketten.
Ansatz: Welche Klasse ist unvernetzt?
Weiter: Quellen ≠ Lösen.
A3
Werkstoffe zuordnen
AFB I
Ordnen Sie die Gegenstände der passenden Kunststoffklasse zu.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Thermoplast
2Elastomer
3Duroplast
Silikon-Backformen sind weitmaschig vernetzte Silikone und bleiben auch im Ofen elastisch.
Ansatz: Was muss der Gegenstand im Gebrauch aushalten?
Weiter: Harze (Melamin, Epoxid) härten zu Netzen aus.
A4
Polymerisationsgrad
AFB II
Eine Probe Polypropen hat die mittlere molare Masse \(M = 210\,000\,\text{g/mol}\); die Wiederholeinheit ist \(\ce{-CH2-CH(CH3)\bond{-}}\). Berechnen Sie den mittleren Polymerisationsgrad.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
\(M(\ce{C3H6}) = 42{,}08\,\text{g/mol}\); \(n = 210\,000 / 42{,}08 \approx 4990\). Häufiger Fehler: nur die Masse von CH₂ (14 g/mol) einsetzen.
Ansatz: Molare Masse der Wiederholeinheit C₃H₆ bestimmen.
Weiter: n = M(Polymer) : M(Wiederholeinheit).
A5
Lückentext: Struktur erklärt Verhalten
AFB II
Erklären Sie mit den Fachbegriffen, warum sich ein Thermoplast umformen lässt, ein Duroplast aber nicht.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Zwischen den Ketten eines Thermoplasts wirken nur Kräfte. Beim Erwärmen werden sie überwunden, die Ketten können . In einem Duroplast sind die Ketten über vernetzt. Bevor sich hier Ketten bewegen, brechen Bindungen — der Stoff sich.
Der Ablenker „Wasserstoffbrücken nur“ ist zu eng: Bei PE wirken vor allem Van-der-Waals-Kräfte.
Ansatz: Welche Kräfte lassen sich durch Wärme leicht überwinden?
Weiter: Engmaschiges Netz: Ketten können nicht mehr aneinander vorbei.
A6
Struktur und Wärmeverhalten
AFB II
Beschreiben Sie, welches Verhalten beim Erwärmen zu welcher Struktur passt.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Verzweigungen verhindern eine dichte Packung — die Kräfte zwischen den Ketten sind schwächer.
Ansatz: Gleiten ist nur ohne Vernetzung möglich.
Weiter: Verzweigte Ketten liegen lockerer.
A7
Mix mit 5.2.1: Reaktionstypen
AFB II
Bestimmen Sie für jede Reaktion den Reaktionstyp.
Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Beispiel
Addition
Substitution
Eliminierung
Kondensation
viele Propen-Moleküle werden zu Polypropen verknüpft
Ethan reagiert mit Brom im Licht zu Bromethan
Ethanol wird an heißem Al₂O₃ zu Ethen und Wasser
Essigsäure und Ethanol bilden Ethylacetat und Wasser
Ethen reagiert mit Wasserstoff zu Ethan
Polymerisation ist eine Folge von Additionen: Es wird nichts abgespalten, die Doppelbindung verschwindet.
Ansatz: Wird etwas abgespalten? Wird etwas ersetzt?
Weiter: Bei der Polymerisation bleibt kein Nebenprodukt übrig.
A8
Fehlersuche im Protokoll
AFB III
Überprüfen Sie das Versuchsprotokoll und markieren Sie die fachlich falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Härte bei Raumtemperatur sagt wenig über die Klasse — das Verhalten beim Erwärmen entscheidet.
Ansatz: Prüfe jede Deutung gegen das beobachtete Wärmeverhalten.
Weiter: Zwei Zeilen sind falsch.
A9
Argument aufbauen
AFB III
Begründen Sie in der richtigen Reihenfolge, warum ein Duroplast-Bauteil nicht eingeschmolzen und neu geformt werden kann.
Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Die Fallen beschreiben Thermoplast bzw. Elastomer — beim Duroplast blockiert das Netz jede Kettenbewegung.
Ansatz: Beginne mit der Struktur.
Weiter: Ursache → Folge → Endergebnis.
A10
Trickaufgabe: Der biegsame Gartenschlauch
AFB III
Beurteilen Sie, welche Aussagen über einen biegsamen Gartenschlauch aus Weich-PVC zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Weichmacher-Moleküle schieben sich zwischen die Ketten und schwächen die zwischenmolekularen Kräfte — vernetzt ist nichts.
Ansatz: Biegsam ist eine Gebrauchseigenschaft, keine Struktur.
