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Radikalische Polymerisation

Start, Wachstum, Abbruch — 30 Übungen zur Kettenreaktion, die aus Monomeren Kunststoffe macht.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen Ihnen die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt Ihnen, wie viele der 30 Aufgaben Sie schon gelöst haben.

A1
Mix: Polymerisation und Substitution
AFB IIMix

Vergleichen Sie die radikalische Polymerisation mit der radikalischen Substitution von Alkanen: Ordnen Sie jede Aussage dem passenden Bereich zu.

Ordnen Sie jede Karte einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 Polymerisation
2 beide
3 radikalische Substitution
Beide Reaktionen sind Radikalkettenreaktionen mit Start, Kettenfortsetzung und Abbruch. Die Polymerisation addiert Monomere mit C=C an das Radikal und bildet nur ein Produkt, das Makromolekül. Die Substitution ersetzt H durch Halogen und liefert zusätzlich Halogenwasserstoff. Typischer Fehler: Radikale nur der Polymerisation zuzuordnen.
Fragen Sie bei jeder Aussage: Gilt sie nur für Alkene, nur für Alkane oder für beide Reaktionen?
Radikale und Kettenablauf gelten für beide; C=C und Makromolekül nur für die Polymerisation.
A2
Mix: Energie bei der Polymerisation
AFB IIMix

Untersuchen Sie die Energiebilanz: Die Polymerisation von Ethen ist exotherm. Für diese Aufgabe gilt: Pro Mol Ethen werden 93 kJ frei. 2,8 kg Ethen (M = 28 g/mol) polymerisieren vollständig.

Rechnen Sie 2,8 kg in Gramm um und teilen Sie durch die molare Masse.
n = 2800 g : 28 g/mol = 100 mol; dann mal 93 kJ/mol.
A3
Repetiereinheit von Polypropen
AFB I

Bestimmen Sie die Kennzahlen der Repetiereinheit \(\ce{[-CH2-CH(CH3)-]}\) von Polypropen (M(C) = 12 g/mol, M(H) = 1 g/mol).

Tragen Sie alle Werte ein. Enter prüft alle Felder auf einmal.
Die Repetiereinheit ist C₃H₆: 3 C- und 6 H-Atome, M = 36 + 6 = 42 g/mol. Eine Kette mit 210 000 g/mol enthält 210 000 : 42 = 5000 Monomere. Typischer Fehler: die CH₃-Gruppe nicht mitzuzählen.
Zählen Sie alle C- und H-Atome innerhalb der eckigen Klammer, auch die der Seitengruppe.
C3H6: 3 · 12 + 6 · 1 = 42; dann 210 000 : 42.