Jenis Pempolimeran

Halaman ini merangkumi standard kandungan 12.2 bab Polimer Tingkatan 5: jenis pempolimeran. Setelah anda tahu apa itu polimer, soalan seterusnya yang semula jadi ialah bagaimana monomer sebenarnya bersambung. Sukatan pelajaran mahu anda membandingkan dua mekanisme, tambahan dan kondensasi, mengenali monomer mana menjalani yang mana, dan berupaya menaakul tentang unit berulang dan hasil sampingan. Ini salah satu soalan perbandingan yang paling mudah dijangka dalam bab ini.

Dua jenis

Pempolimeran ialah penyambungan banyak monomer menjadi satu polimer. Ia berlaku dalam dua cara yang berbeza:

1. Pempolimeran tambahan, monomer dengan ikatan ganda dua karbon–karbon (C=C) bertambah bersama secara terus.
2. Pempolimeran kondensasi, monomer dengan dua kumpulan berfungsi bersambung, membebaskan satu molekul kecil setiap kali.

Pempolimeran tambahan

Dalam pempolimeran tambahan, monomer mesti tak tepu, bermaksud ia mengandungi ikatan ganda dua C=C. Apabila pempolimeran berlaku, setiap ikatan ganda dua terbuka dan monomer bersambung satu demi satu menjadi rantai panjang. Yang penting, tiada hasil lain terbentuk, setiap atom monomer berakhir di dalam polimer.

Ciri utama. (1) Monomer mengandungi C=C. (2) Ikatan ganda dua putus dan menjadi ikatan tunggal. (3) Tiada molekul kecil disingkirkan. (4) Unit berulang mempunyai formula molekul yang sama seperti monomer.

Contoh yang harus anda tahu:

Monomer	Polimer
Etena, CH₂=CH₂	Politena, (, CH₂, CH₂, )ₙ
Propena, CH₂=CHCH₃	Polipropena
Kloroetena, CH₂=CHCl	Poli(kloroetena), PVC
Tetrafluoroetena, CF₂=CF₂	Poli(tetrafluoroetena), PTFE / Teflon
Feniletena (stirena)	Polistirena

Pempolimeran kondensasi

Dalam pempolimeran kondensasi, setiap monomer membawa dua kumpulan berfungsi yang reaktif, satu di setiap hujung. Apabila dua monomer bersambung, satu molekul kecil, biasanya air (H₂O), disingkirkan. Ini berulang berkali-kali, membina rantai panjang sambil membebaskan banyak molekul kecil.

Ciri utama. (1) Monomer mempunyai dua kumpulan berfungsi setiap satu (atau dua monomer berbeza, setiap satu dengan dua kumpulan). (2) Satu molekul kecil disingkirkan (air, kadangkala hidrogen klorida). (3) Unit berulang tidak mempunyai formula sama seperti monomer, kerana atom hilang sebagai molekul kecil.

Contoh yang harus anda tahu:

• Nilon, dibuat daripada satu diamina dan satu asid dikarboksilik; air disingkirkan.
• Terilena (sejenis poliester), dibuat daripada satu diol dan satu asid dikarboksilik; air disingkirkan.
• Protein, dibuat daripada asid amino yang bersambung dengan kehilangan air.
• Kanji dan selulosa, dibuat daripada unit glukosa yang bersambung dengan kehilangan air.

Membandingkan kedua-duanya

Ciri	Tambahan	Kondensasi
Monomer	Ada ikatan ganda dua C=C	Ada dua kumpulan berfungsi
Ikatan ganda dua	Terbuka	Tidak diperlukan
Hasil sampingan	Tiada	Molekul kecil (air)
Unit berulang lwn monomer	Formula sama	Berbeza (atom hilang)
Contoh	Politena, PVC	Nilon, terilena

Contoh penyelesaian

Soalan. Kloroetena, CH₂=CHCl, menjalani pempolimeran tambahan membentuk poli(kloroetena), PVC. (a) Nyatakan jenis pempolimeran dan terangkan bagaimana anda tahu. (b) Satu molekul PVC mempunyai jisim molekul relatif 25 000. Hitung darjah pempolimeran, n. [Jisim atom relatif: H = 1, C = 12, Cl = 35.5]

Langkah 1, Kenal pasti jenis (bahagian a). Monomer kloroetena mengandungi ikatan ganda dua C=C, dan tiada molekul kecil hilang apabila ia berpolimer, jadi ini pempolimeran tambahan. Ikatan ganda dua terbuka dan monomer yang serupa bertambah bersama.

Langkah 2, Cari Mr unit berulang (bahagian b). Dalam pempolimeran tambahan, unit berulang mempunyai formula sama seperti monomer, CH₂CHCl (C₂H₃Cl).

Mr = (2 × 12) + (3 × 1) + 35.5 = 24 + 3 + 35.5 = 62.5

Langkah 3, Hitung n.

n = Mr polimer ÷ Mr unit berulang
n = 25 000 ÷ 62.5
n = 400

Jawapan. (a) Pempolimeran tambahan, ditunjukkan oleh ikatan ganda dua C=C dan ketiadaan hasil sampingan. (b) Darjah pempolimeran ialah n = 400.

Soalan latihan

Soalan. Nilon dikilangkan dengan mengambil tindak balas satu diamina dengan satu asid dikarboksilik. Nyatakan jenis pempolimeran yang terlibat dan namakan molekul kecil yang disingkirkan. Terangkan mengapa ini berbeza daripada cara politena dibuat.

Jawapan. Nilon dibuat melalui pempolimeran kondensasi, dan molekul kecil yang disingkirkan ialah air (H₂O). Ini berbeza daripada politena, yang dibuat melalui pempolimeran tambahan etena: etena mempunyai ikatan ganda dua C=C yang terbuka tanpa hasil sampingan, manakala monomer nilon setiap satu mempunyai dua kumpulan berfungsi dan kehilangan air setiap kali ia bersambung.

Petua peperiksaan

Pemeriksa hampir sentiasa menguji perbezaan antara dua jenis, jadi sediakan tiga kontras: monomer (ikatan ganda dua C=C berbanding dua kumpulan berfungsi), hasil sampingan (tiada berbanding satu molekul kecil seperti air), dan unit berulang (formula sama seperti monomer untuk tambahan, berbeza untuk kondensasi). Kesilapan yang kerap ialah menyatakan pempolimeran tambahan “membuang ikatan ganda dua dan membebaskan hidrogen”, tiada apa dibebaskan dalam tambahan. Satu lagi ialah terlupa bahawa unit berulang polimer tambahan mengekalkan formula molekul yang sama seperti monomer, yang tepatnya membolehkan anda mengira darjah pempolimeran. Apabila mengenal pasti jenis daripada monomer, cari dahulu C=C: jika ia ada, ia tambahan.

Kedudukan tajuk ini

Ini standard kandungan 12.2 bab Polimer. Ia menyusul terus daripada polimer semula jadi dan sintetik (12.1), yang memperkenalkan monomer dan unit berulang, dan ia menyediakan anda untuk getah asli (12.3), yang sendiri ialah polimer tambahan isoprena. Kerjakan lebih banyak soalan unit berulang dan darjah pempolimeran pada halaman contoh penyelesaian bab ini, dan ulang kaji salah faham klasik pada halaman kesilapan lazim. Dalam kelas dalam talian satu-ke-satu Kimia SPM kami, yang diajar dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam, seorang guru satu-ke-satu boleh melatih perbandingan tambahan-berbanding-kondensasi sehingga anda boleh menghasilkan ketiga-tiga kontras daripada ingatan.

Imbasan pantas

• Tambahan: monomer ada C=C; ikatan ganda dua terbuka; tiada hasil sampingan; unit berulang = formula sama seperti monomer. Contoh: etena → politena.
• Kondensasi: monomer ada dua kumpulan berfungsi; satu molekul kecil (air) disingkirkan. Contoh: nilon, terilena.
• Kenal pasti jenis dengan mencari ikatan ganda dua C=C dalam monomer.
• Unit berulang polimer tambahan membolehkan anda mencari n = Mr(polimer) ÷ Mr(unit berulang).