Lösungsvorschlag Aufgabe 2

Aufgabe 2

Betrachten Sie folgende Reaktion:

1. Ergänzen Sie das Reaktionsschema und erläutern Sie, was bei dieser Reaktion das Besondere ist.
2. Begründen Sie, wieso man mit Hilfe einer solchen Reaktion aus Milchsäure einen Kunststoff herstellen kann.
3. Recherchieren Sie, wie dieser Kunststoff heißt und welche Anwendungsmöglichkeiten er hat.

Aufgabenteil a

Es läuft folgende Reaktion ab:

Das Besondere bzw. Neue an dieser Reaktion ist die Tatsache, dass die eingesetzte Milchsäure eine Hydroxycarbonsäure ist, also eine zusätzliche OH-Gruppe besitzt.

Die COOH-Gruppe eines Milchsäure-Moleküls kann nun mit der zusätzlichen OH-Gruppe eines zweiten Moleküls reagieren, es bildet sich ein Ester, der aus zwei Milchsäure-Molekülen besteht. Dieses größere Molekül besitzt aber immer noch eine COOH-Gruppe, die nun mit der OH-Gruppe eines dritten Milchsäure-Moleküls reagiert - ebenfalls wieder eine Veresterung. So entsteht schließlich ein Trimer aus drei Milchsäure-Molekülen. Bei dieser Reaktion werden zwei H₂O-Moleküle abgespalten.

Aufgabenteil b

Theoretisch könnte diese Reaktion beliebig oft fortgesetzt werden, so dass ein Molekül aus hunderten oder tausenden von Milchsäure-Molekülen entsteht - ein Polymer, also ein Kunststoff.

Aufgabenteil c

Kunststoffe bzw Polymere, die aus Milchsäure erzeugt werden, heißen Polylactide. Da sie durch Veresterung entstehen, gehören sie zu den Polyestern.

Laut Wikipedia werden sie gern für die Verpackung kurzlebiger Güter eingesetzt, zum Beispiel für Luftpolsterbeutel, Babywindeln, Blumenfolie oder Teebeutel. Viele Polylactide sind biologisch abbaubar, zumindest unter bestimmten Bedingungen.