Kunststoffe: Aufbau und Verhalten
Makromoleküle aus vielen Monomeren; über die Eigenschaften entscheiden Vernetzung und Kräfte zwischen den Ketten (6.1.1, 6.1.2).
Makromolekül (6.1.1)
Monomere mit C=C oder zwei reaktiven Gruppen werden zur Kette verknüpft; M und n sind Mittelwerte.
Drei Klassen (6.1.1)
Thermoplast unvernetzt, Elastomer weitmaschig, Duroplast engmaschig vernetzt (Atombindungen).
Kräfte (6.1.2)
Van-der-Waals < Dipol-Dipol < Wasserstoffbrücken; Verzweigung stört die Packung.
Temperaturen (6.1.2)
Unter Tg Segmente eingefroren, ab Tf fließen Thermoplaste, ab Tz Zersetzung.
Biegsam ist nicht elastomer
Weich-PVC enthält Weichmacher, ist aber unvernetzt und damit ein Thermoplast.
Kunststoffe: Synthese und Verwertung
Zwei Wege zum Polymer, fünf Verknüpfungsgruppen, drei Verwertungswege (6.1.3–6.1.6).
Radikalische Polymerisation (6.1.3)
Initiator → Start → Wachstum → Abbruch (Rekombination oder Disproportionierung); stark exotherm.
Polykondensation (6.1.4)
Bifunktionelle Monomere, pro Ester-/Amidbindung ein H₂O; Stufenwachstum, Gleichgewicht.
Kunststoffklassen (6.1.5)
Polyolefine (nur C–C), Polyester, Polyamide, Polycarbonate, Polyurethane (Polyaddition), Polyether.
Recycling (6.1.6)
Werkstofflich (nur Thermoplaste), rohstofflich (Solvolyse, Pyrolyse), energetisch (Verbrennung).
Initiator ist kein Katalysator
Die Initiatorreste R werden verbraucht und sitzen als Endgruppen in den Ketten.
Aminosäuren und Proteine
Ampholyte mit pH-abhängiger Ladung, über Peptidbindungen zu vier Strukturebenen gefaltet (6.2.1, 6.2.2).
Zwitterion (6.2.1)
COOH protoniert NH₂ im selben Molekül; Ionengitter, hohe Zersetzungstemperatur, wasserlöslich.
Isoelektrischer Punkt (6.2.1)
Mittlere Ladung null: keine Wanderung im E-Feld, geringste Löslichkeit.
Peptidbindung (6.2.2)
Amidbindung, planar durch Mesomerie; Leserichtung N- → C-Terminus.
Strukturebenen (6.2.2)
Primär: Sequenz · Sekundär: H-Brücken im Rückgrat · Tertiär: Seitenketten · Quartär: Untereinheiten.
Denaturierung ist keine Hydrolyse
Hitze entfaltet das Protein; die Peptidbindungen und damit die Primärstruktur bleiben erhalten.
Kohlenhydrate und Fette
Monosaccharide als Ringe, glykosidisch verknüpft zu Di- und Polysacchariden; Nachweise und Fette als Ester (6.2.3–6.2.6).
Monosaccharide (6.2.3)
Glucose Aldohexose, Fructose Ketohexose; Ringschluss als Halbacetal, α/β am anomeren C, Mutarotation.
Glykoside (6.2.4)
Maltose α(1→4), Saccharose α1→β2, Amylose α(1→4), Amylopektin + α(1→6), Cellulose β(1→4).
Nachweise (6.2.5)
Fehling: reduzierende Zucker → Cu₂O ziegelrot (auch Fructose). Iod: Amylose-Helix blauschwarz.
Fette (6.2.6)
Glycerin + 3 Fettsäuren; cis-Knick senkt die Schmelztemperatur, Iodzahl misst C=C.
α/β ist nicht D/L
D/L beschreibt C5 und bleibt beim Ringschluss gleich; α/β beschreibt nur das neue anomere C-Atom.
