Darjah pempolimeran

Halaman ini menerangkan darjah pempolimeran untuk Kimia SPM secara langkah demi langkah: formula yang diperlukan, unit yang perlu diberi perhatian, dan contoh penyelesaian.

Bila anda menggunakannya

Polimer ialah rantai panjang unit berulang. Darjah pempolimeran mengira berapa banyak unit itu bercantum dalam satu molekul, dan Kimia SPM mengujinya sebagai pengiraan pendek pada polimer penambahan seperti poli(etena) dan PVC.

Formula dan unit

n = jisim molekul relatif polimer / jisim molekul relatif unit berulang

• n ialah darjah pempolimeran, nombor tulen tanpa unit.
• Bagi polimer penambahan, unit berulang mempunyai jisim molekul relatif sama dengan monomer, kerana membentuk rantai hanya membuka ikatan ganda dua karbon-karbon dan tidak kehilangan atom.

Unit. Jisim molekul relatif tiada unit, jadi n juga tiada unit. Kira jisim molekul relatif monomer daripada formulanya menggunakan jisim atom relatif (C = 12, H = 1, Cl = 35.5).

Contoh penyelesaian 1 (mudah)

Poli(etena) dibuat daripada etena, C₂H₄. Satu molekul poli(etena) mempunyai jisim molekul relatif 28000. Cari darjah pempolimerannya. (C = 12, H = 1)

• Jisim molekul relatif etena = (12 x 2) + (1 x 4) = 28.
• n = 28000 / 28 = 1000.

Contoh penyelesaian 2 (sederhana)

PVC dibuat daripada kloroetena, C₂H₃Cl. Satu molekul PVC mempunyai jisim molekul relatif 125000. Cari darjah pempolimerannya. (C = 12, H = 1, Cl = 35.5)

• Jisim molekul relatif kloroetena = (12 x 2) + (1 x 3) + 35.5 = 62.5.
• n = 125000 / 62.5 = 2000.

Contoh penyelesaian 3 (aras SPM)

Satu sampel poli(propena) mempunyai darjah pempolimeran 3000. Monomernya ialah propena, C₃H₆. Cari jisim molekul relatif molekul poli(propena). (C = 12, H = 1)

• Jisim molekul relatif propena = (12 x 3) + (1 x 6) = 42.
• jisim molekul relatif polimer = n x jisim monomer = 3000 x 42 = 126000.

Pengiraan songsang ini biasa dalam peperiksaan: diberi darjah pempolimeran, darab dengan jisim unit berulang untuk mencari jisim molekul relatif polimer.

Mengapa unit berulang sama dengan monomer di sini

Bagi polimer penambahan, unit berulang dan monomer mempunyai jisim molekul relatif yang sama. Apabila monomer bercantum, satu-satunya perubahan ialah ikatan ganda dua karbon-karbon terbuka untuk membentuk ikatan tunggal baharu sepanjang rantai; tiada atom ditambah atau dikeluarkan. Jadi anda boleh menggunakan jisim molekul relatif monomer terus sebagai jisim unit berulang. Ini ciri penentu pempolimeran penambahan dan itulah tepatnya yang menjadi sandaran pengiraan ini.

Mengira unit, bukan ikatan

Darjah pempolimeran ialah bilangan unit berulang, jadi nilai 1000 bermakna seribu unit monomer bercantum dalam rantai itu. Sampel sebenar mengandungi rantai dengan panjang berbeza, jadi angka itu ialah purata bagi sampel dan bukan kiraan tepat bagi setiap molekul. Dalam sukatan pelajaran SPM, anda menemui idea ini bagi polimer penambahan, di mana setiap unit menyumbang jisim yang sama, yang mengekalkan aritmetik kepada satu pembahagian bersih di atas. Kefahaman ini turut membantu anda menjawab soalan yang bertanya maksud sebenar darjah pempolimeran, bukan sekadar cara mengira nilainya.

Perangkap lazim

• Guna formula monomer salah. Dapatkan jisim molekul relatif unit berulang yang betul; kloroetena ialah 62.5, bukan 28.
• Menyangka jisim berubah apabila berpolimer. Bagi polimer penambahan ia tidak; jisim unit berulang sama dengan jisim monomer.
• Membahagi arah salah. Darjah pempolimeran ialah jisim polimer besar dibahagi jisim unit kecil, jadi jawapannya nombor bulat besar.
• Menambah unit. Darjah pempolimeran hanyalah bilangan dan tidak membawa unit.

Guru kami meminta pelajar menulis unit berulang dan jisim molekul relatifnya dahulu, kemudian memutuskan sama ada soalan mahu darjah pempolimeran atau jisim polimer, supaya satu pembahagian itu berjalan arah yang betul setiap kali.