Polymerisation -einfach
Zweiter Versuch: Erarbeite den folgenden Text selbstständig mit Hilfe der 5-Schritt-Lesemethode. Beachte die Tipps deiner Lehrperson, die du nach dem ersten Versuch erhalten hast. Arbeite sotgfältig und genau! Viel Spass dabei!
Schauen wir uns die Struktur eines Metacrylsäuremethylester-Moleküls mal genauer an: Für die Frage, wie sich die MMA-Moleküle verbinden, sind nur die beiden Kohlenstoff-Atome in der Mitte von Bedeutung (alles andere nennen wir ab jetzt als "Rest").
Aber was genau ist ein "Kohlenstoff-Atom"?
Zuerst der Begriff Atom:
Ein Atom besteht aus einen positiv geladenen Kern und den negativ geladenen Elektronen. Sie umkreisen den Kern auf Bahnen (auch Schalen genannt). Weil der Kern positiv geladen ist und die Elektronen negativ, ziehen sie sich an. Deshalb fliegen die Elektronen nicht aus der Bahn. Das gesamte Gebilde "Atom" muss aber insgesamt neutral geladen sein. Daher muss ein Atom genau so viele positiv geladenen Teilchen im Kern enthalten (sogenannte Protonen), wie negative, die als Elektronen um den Kern herum fliegen!
Damit die eng gepackten Protonen im Kern sich nicht gegenseitig abstoßen, sind im Kern noch sogenannte Neutronen, die, wie der Name schon sagt, neutral also gar nicht geladen sind. Sie halten die Protonen ein wenig auf Abstand.
Übrigens, das alles entspricht dem Atommodell nach Niels Bohr, der sich das vor fast 100 Jahren so ausgedacht hat. Es entspricht nicht ganz der Wirklichkeit in der Natur, reicht uns aber um die Polymerisation zu verstehen.
So, das war der zweite Versuch. Kontrolliere deine Aufzeichnungen. Hast du alles verstanden. Dann zeige deine Unterlagen der Lehrperson.
Du beherrscht die 5-Schritt-Lesemethode schon ganz gut. Erarbeite jetzt diesen Text bis zum Ende.
Nun zum Begriff Kohlenstoff:
Je nach Anzahl der Protonen hat jede Atomsorte einen anderen Namen. Es gibt Wasserstoff (1 Proton), Helium (2 Protonen), Lithium (3 Protonen) usw. Kohlenstoff ist das Element mit 6 Protonen und mit 6 Elektronen (gleiche Anzahl, wie oben beschrieben). Es gibt zur Zeit 116 dieser Atomsorten, man nennt sie Elemente. Damit die Wissenschaftler, aber auch du, nicht den Überblick verlieren, haben schlaue Leute sie im "Periodensystem der Elemente" (kurz PSE) sortiert.
Das Periodensystem ist eigentlich eine Tabelle mit Zeilen und Spalten. Die Spalten heißen "Hauptgruppen".
Die Zeilen heißen Perioden (manchmal auch Schalen, da sie die Bahnen der Elektronen um den Atomkern widerspiegeln). Sie sind notwendig, da jede Bahn (oder Schale) nur eine begrenzte Anzahl von Elektronen verkraften kann. (Je größer sie ist, desto mehr Elektronen passen drauf).
Die Elemente sind von links nach rechts mit einer so genannten Ordnungszahl durchnummeriert. Diese Zahl entspricht wieder der Anzahl der Protonen (und natürlich der Elektronen). Die erste Periode (die K-Schale) kann max. 2, die zweite (die L-Schale) max. 8, die dritte (M-Schale) max. 18 usw. Elektronen aufnehmen. Die Formel für die max. Anzahl der Elektronen lautet 2 x n², wobei n für die Nummer der Schale steht. Die max. Elektronen-Anzahl der zweiten Periode errechnet sich also aus 2 x 2² = 8. In den Hauptgruppen haben aber alle Elemente max. 8 Elektronen auf der äußersten Schale. Sie heißen Valenzelektronen und bestimmen die Eigenschaften der Elemente (Metall - Nichtmetall z.B.). Bei diesem System kommt es so aus, dass alle Elemente einer Hauptgruppe gleich viele Elektronen auf der äußeren Schale haben (Außenelektronen). Das verleiht ihnen auch jeweils ähnliche chemisch Eigenschaften.
Wie kommen Atome verschiedener (oder auch gleicher) Elemente nun auf die Idee, sich miteinander zu verbinden? Da sie alle neutral geladen sind (also gleich viele Elektronen und Protonen besitzen) müssten sie eigentlich mit sich und der Welt zufrieden sein! Sind sie aber fast alle nicht!
Sie sind von einem allen gemeinsamen Wunsch beseelt: Sie wollen unbedingt 8 Elektronen auf der äußersten Schale haben. Zur Erfüllung dieses Wunsches tun sie fast alles! Ausgenommen davon sind die Elemente in der achten Hauptgruppe, sie haben nämlich schon 8 Elektronen auf der äußeren Schale, man nennt das Edelgaskonfiguration. Sie heißen auch Edelgase (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon mit Namen) und verbinden sich mit Nichts und Niemandem. Die Ausnahme (die es scheinbar immer geben muss ;-)) von der 8er-Regel ist Helium, es hat ja nur zwei Elektronen auf der äußeren Schale. Da dies die erste Schale ist, die ja nur zwei aufnehmen kann, ist Helium damit ebenfalls hochzufrieden.
Die anderen Elemente müssen also etwas unternehmen, um entweder an zusätzliche Elektronen zu kommen und so die äußere Schale auf 8 Elektronen aufzufüllen oder die auf der äußersten Schale abzugeben, damit die volle Schale darunter dann zur äußeren wird.
Kontrolliere deine Aufzeichnungen. Hast du alles verstanden? Dann zeige deine Unterlagen der Lehrperson. Die weitere Vorgehensweise wird sie mit dir besprechen.