Der Nylonfaden reißt nicht ab, solange man zieht — und genau das ist die Frage, die das Material trägt. Warum wächst der Faden beim Herausziehen weiter, und warum bildet er sich ausgerechnet an der Grenze zwischen zwei Flüssigkeiten?
Der Versuch ist einer der wenigen, bei denen ein Kunststoff sichtbar in Sekunden entsteht. Die Auswertung nutzt das aus: Sie führt über die Grenzflächenpolykondensation zur Amidbindung und endet beim Vergleich mit dem Polyester — mehr als zwei funktionelle Gruppen ergeben ein Netzwerk, genau zwei ergeben eine Faser.
Schülerblatt (2 Seiten).Geräte, Chemikalien und Durchführung in fünf Schritten, Platz für die Beobachtung, die Strukturformeln beider Monomere, ein Feld für die Reaktionsgleichung, die Erklärungsaufgabe zur Grenzfläche und der Vergleich mit dem Polyesterversuch. Als Zusatzaufgabe die Frage, woher die beiden Sechsen in Nylon-6,6 kommen.
Lösungsblatt für die Lehrkraft (2 Seiten).Erwartungshorizont zur Beobachtung, die vollständige Reaktionsgleichung mit hervorgehobenen Amidbindungen, die Erklärung der Grenzfläche in drei Schritten, eine Vergleichstabelle Polyester / Polyamid und der Hinweis auf die Wasserstoffbrücken zwischen den Ketten.
Gefahrstoff- und Entsorgungshinweise auf einer Seite.GHS-Einstufung der drei Chemikalien, Schutzmaßnahmen und Entsorgungsweg.
Wer den Polyesterversuch vorher hatte, schreibt hier „unter Wasserabspaltung“. Abgespalten wird aber Chlorwasserstoff, weil ein Säurechlorid statt einer Carbonsäure eingesetzt wird. Der Hinweis steht mit der passenden Gegenfrage auf dem Lösungsblatt.
Adipinsäuredichlorid in Cyclohexan, 1,6-Diaminohexan in Wasser mit etwas Natronlauge, drei Bechergläser, Pinzette und Glasstab. Der Aufbau steht in fünf Minuten, das Fadenziehen dauert so lange, wie man Zeit hat.
PDF im A4-Hochformat. Farbige und schwarzweiße Fassung liegen bei; die Schwarzweiß-Version ist eigens für den Schulkopierer gesetzt, nicht nachträglich entfärbt.
Polykondensation, Polyamide, Kunststoffe im Alltag, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Besonders ergiebig direkt nach dem Polyesterversuch, weil sich Netzwerk und Faser dann unmittelbar gegenüberstellen lassen.
Hinweis zur Sicherheit.Der Versuch ist als Demonstrationsversuch im Abzug ausgelegt (Adipinsäuredichlorid und 1,6-Diaminohexan sind ätzend, Cyclohexan ist leicht entzündbar). Ein Schülerversuch ist nur nach eigener Gefährdungsbeurteilung nach RiSU und unter Aufsicht vertretbar; die Entscheidung liegt bei der durchführenden Lehrkraft.
Dieses Material gehört zur Reihe „Kunststoffe“. Ebenfalls erhältlich: Herstellen eines Polyesters, Wie funktioniert ein Sekundenkleber?, Die anionische Polymerisation, Die radikalische Polymerisation. Alle fünf gibt es zusammen als Bundle.
Eine vollständige Unterrichtsreihe zu den Kunststoffen: drei Versuche, die sich lohnen, und zwei Mechanismusblätter, die dieselbe Denkbewegung an der anionischen und der radikalischen Polymerisation üben. Alle vier Materialien sind im selben Layout gesetzt, sodass die Klasse sich nicht jedes Mal neu orientieren muss.Zu jedem Teil gehört ein Lösungsblatt für die Lehrkraft — mit Erwartungshorizont, fertigen Reaktionsschemata und jeweils einem Hinweis auf den Fehler, der in dieser Aufgabe tatsächlich passiert.DIE FÜNF TEILEHerstellen eines Polyesters (4 Seiten).Versuchsprotokoll mit Citronensäure und Glycerin, Reaktionsgleichung in Strukturformeln, Abgrenzung Thermoplast / Duroplast.Wie funktioniert ein Sekundenkleber? (4 Seiten).Zwei Versuche mit überraschendem Ergebnis, Auswertung bis zum Hydroxid-Ion, dazu der vollständige Mechanismus im Querformat.Die anionische Polymerisation (4 Seiten).Mechanismus zum Beschriften, Abbruchreaktion, Vertiefungsaufgabe zu Butyllithium.Die radikalische Polymerisation (4 Seiten).Mechanismus zum Beschriften, Abbruchreaktion, Zuordnung von Polystyrol, PVC und Polypropylen.Herstellung von Nylon (4 Seiten).Grenzflächenpolykondensation zu Nylon-6,6, Reaktionsgleichung, Vergleichstabelle Polyester / Polyamid.WAS DAS BUNDLE ZUSAMMENHÄLTDie beiden Mechanismusblätter sind absichtlich gleich aufgebaut. Dieselben Operatoren, dieselbe Reihenfolge, dieselbe Art der Darstellung — der einzige Unterschied ist das Kettenende: hier ein ungepaartes Elektron, dort ein freies Elektronenpaar mit negativer Ladung. Genau diese Gegenüberstellung ist der Ertrag der Reihe und funktioniert nur, wenn beide Blätter zusammen eingesetzt werden.Die drei Versuche liefern die Anschauung dazu: Der Polyester zeigt die Polykondensation mit Wasserabspaltung, der Sekundenkleber die Polymerisation ohne Nebenprodukt, das Nylon die Polykondensation mit Chlorwasserstoff. Polyester und Nylon stehen dabei bewusst nebeneinander — mehr als zwei funktionelle Gruppen ergeben ein Netzwerk, genau zwei ergeben eine Faser.FORMAT20 Seiten als PDF in A4, ein Blatt im Querformat. Jedes Material liegt farbig und schwarzweiß bei. Die Schwarzweiß-Fassung ist eigens für den Schulkopierer gesetzt: helle Kopfflächen, dunkle Titel, nachgedunkelte Reaktionspfeile, echte Graustufen statt gerasterter Farbseiten.PASST ZUDer Kunststoff-Reihe in der Einführungs- und Qualifikationsphase, Chemie am Gymnasium und an der Gesamtschule. Der Polyesterversuch ist auch in Klasse 10 einsetzbar, sobald die Estergruppe bekannt ist.Hinweis zur Sicherheit.Für beide Versuche gelten die Regeln des Unterrichtens in Naturwissenschaften (RiSU). Die Gefährdungsbeurteilung und die Entscheidung über Schüler- oder Lehrerversuch liegen bei der durchführenden Lehrkraft.
Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)
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