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Aramidfasern in Schutzwesten
AFB I–IISchutzwesten der Polizei enthalten Gewebe aus Aramid (Handelsname Kevlar®). Es entsteht aus Terephthalsäuredichlorid \(\ce{ClOC-C6H4-COCl}\) und 1,4-Diaminobenzol \(\ce{H2N-C6H4-NH2}\) (beide para-substituiert). Die starren Ketten ordnen sich beim Spinnen parallel an; eine Faser ist bezogen auf ihre Masse etwa fünfmal so reißfest wie Stahl.
- Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Verknüpfung je eines Moleküls der beiden Monomere.
- Zeichnen Sie die Wiederholeinheit des Aramids und kennzeichnen Sie die Amidgruppen.
- Berechnen Sie die Masse an Chlorwasserstoff, die bei der Herstellung von 1,00 kg Aramid entsteht.
- Erklären Sie die außergewöhnliche Reißfestigkeit auf Teilchenebene.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Säurechlorid + Amin: Welches Nebenprodukt?
Hinweis zu Aufgabe b)
Beide Reste gehören in die Klammer.
Hinweis zu Aufgabe c)
Pro Wiederholeinheit zwei Amidbindungen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Kräfte zwischen den Ketten (6.1.2).