Lösungen zu den Teste-dich-Aufgaben
a Säure + Alkohol → Ester + Wasser
b Diese Reaktion wird als Kondensationsreaktion bezeichnet, weil dabei Wasser als Nebenprodukt entsteht.
c Bei einer Veresterung setzt man einen Katalysator ein, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen und das Gleichgewicht der Reaktion zugunsten der Esterbildung zu verschieben.
d Aus der unangenehm riechenden Buttersäure lässt sich ein Stoff mit Erdbeeraroma herstellen, indem man Buttersäure mit Propanol unter Verwendung eines Katalysators reagieren lässt, um Buttersäurepropylester zu bilden.
e Buttersäure + Propanol → Buttersäurepropylester + Wasser
f Essigsäure löst sich in Wasser, da sie eine hydrophile Carboxy-Gruppe besitzt. Essigsäureethylester hingegen löst sich nicht in Wasser. Bei der Esterbildung reagieren die hydrophile Hydroxy-Gruppe des Alkohols und die hydrophile Carboxy-Gruppe der Carbonsäure zu einer hydrophoben Ester-Gruppe.
a – Einfachzucker (Monosaccharide): Beispiel: Glucose (Traubenzucker), Fructose (Fruchtzucker)
– Zweifachzucker (Disaccharide): Beispiel: Saccharose (Haushaltszucker)
– Vielfachzucker (Polysaccharide): Beispiel: Stärke, Cellulose
b Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O)
a Es gibt nahezu unendlich viele verschiedene Eiweiße, weil Aminosäure-Moleküle sich zu langen Makromolekülen verbinden können. Da die Aminosäuren beliebig miteinander verknüpft werden können, ergeben sich fast unbegrenzt viele Kombinationsmöglichkeiten.
b
a Konservierungsstoffe wie Alkohol hemmen das Wachstum von Bakterien und Schimmelpilzen, wodurch die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängert wird.
Geschmacksverstärker wie Mononatriumglutamat intensivieren den Geschmack von Lebensmitteln, sodass sie intensiver nach bestimmten Geschmacksrichtungen schmecken.
Farbstoffe verleihen Lebensmitteln ihre typische Farbe. Beispielsweise färben Carotinoide Butter und Margarine gelb.
Säuerungsmittel verleihen Lebensmitteln einen sauren Geschmack und haben gleichzeitig eine konservierende Wirkung. Essigsäure und Äpfelsäure sind Beispiele für Säuerungsmittel.
Süßstoffe verleihen Lebensmitteln einen süßen Geschmack, ohne dabei viele Kalorien hinzuzufügen. Aspartam ist ein Beispiel für einen künstlichen Süßstoff, der in Kaugummi und Getränken verwendet wird.
b Um festzustellen, ob in Lebensmitteln Zusatzstoffe enthalten sind, kann man die Zutatenliste auf der Verpackung des Lebensmittels überprüfen. Zusatzstoffe werden dort durch E-Nummern gekennzeichnet.
a Fett + Lauge → Glycerin + Seife
b Tenside
c
Das Seifen-Anion besteht aus einer langen Kohlenwasserstoffkette, die hydrophob und lipophil ist, und einem kurzen, negativ geladenen Teil, der hydrophil ist. Beim Waschen lagern sich die hydrophoben Teile der Seifen-Anionen an den fettartigen Schmutz an, während die hydrophilen Teile ins Wasser ragen. Dadurch wird der Schmutz von den Gewebefasern abgelöst und in kleine Teilchen zerlegt, die sich nicht wieder auf dem Gewebe absetzen können.
a Ein Polykondensationskunststoff wird aus Monomeren hergestellt, die mindestens zwei funktionelle Gruppen besitzen. Bei der Polykondensation werden Nebenprodukte wie Wasser abgespalten.
b Bei der Polykondensation werden Monomere verknüpft, wobei kleine Moleküle wie Wasser als Nebenprodukte abgespalten werden. Bei der Polymerisation werden ungesättigte Monomere direkt zu einem Polymer verknüpft und es entstehen keine Nebenprodukte.
c Thermoplaste sind Kunststoffe, die beim Erwärmen weich und formbar und beim Abkühlen wieder fest werden. Duroplaste sind Kunststoffe, die nach der Aushärtung nicht mehr verformbar sind und sich bei sehr starkem Erhitzen zersetzen. Elastomere sind Kunststoffe, die elastisch sind und nach Dehnung oder Verformung in ihre ursprüngliche Form zurückkehren.
d – Thermoplaste: Frischhaltefolie aus Polyethen (PE)
– Duroplaste: Steckdosen aus duroplastischem Material
– Elastomere: Gummibänder
e Pfannengriffe sind oft aus Duroplasten, weil diese Kunststoffe bei Hitze hart und formstabil sind.
a Nanopartikel sind winzige Partikel mit einer Größe bis zu 100 Nanometern. Sie werden in der Nanotechnologie verwendet, um Materialien und Oberflächen neue Eigenschaften zu verleihen.
b
Durch die raue, genoppte Struktur haben Wassertropfen und Schmutzpartikel nur sehr wenig Kontakt mit der Oberfläche. Wassertropfen perlen ab und nehmen dabei Schmutzpartikel mit, wodurch die Oberfläche selbstreinigend bleibt.
c – Selbstreinigende Gebäudefassaden, die sich bei Regen von selbst reinigen
– Outdoorbekleidung, die Regen abperlen lässt
– Wasser- und schmutzabweisende Autolacke