Lompat ke konten

Polimerisasi

Kimia A-Level · Topik 35

Pelajaran video untuk topik ini Buka halaman video
7:58

Polimerisasi (A2)

Perhatikan tiga hal yang sangat berbeda. Tali nilon. Botol minuman plastik. Protein dalam rambut Anda. Sepertinya tidak memiliki kesamaan apa pun. Namun ketiganya…

Narasi bahasa Inggris · Subtitle bahasa Inggris + 中文 disematkan langsung

35.1

Polimerisasi kondensasi

Silabus
  1. deskripsikan pembentukan poliester: (a) reaksi antara diol dan asam dikarboksilat atau diklorida asil (b) reaksi asam hidroksikarboksilat
  2. deskripsikan pembentukan poliamida: (a) reaksi antara diamina dan asam dikarboksilat atau diklorida asil (b) reaksi asam aminokarboksilat (c) reaksi antar asam amino
  3. turunkan unit ulang dari polimer kondensasi yang diperoleh dari monomer tertentu atau pasangan monomer
  4. identifikasi monomer yang ada dalam bagian molekul polimer kondensasi tertentu

Sumber: Silabus Cambridge International

Dalam polimerisasi kondensasi, monomer bergabung menjadi rantai panjang dan molekul kecil (seperti air atau $\text{HCl}$) hilang setiap kali ikatan baru terbentuk. Setiap monomer membutuhkan dua gugus reaktif, sehingga rantai dapat tumbuh di kedua ujungnya.

Gugus karboksil yang bergabung dengan gugus hidroksil untuk membentuk ikatan ester dan gugus karboksil yang bergabung dengan amina untuk membentuk ikatan amida, masing-masing melepaskan molekul air
Ikatan kondensasi: poliester membentuk ikatan ester dan poliamida membentuk ikatan amida; setiap ikatan baru melepaskan molekul kecil (dalam hal ini air)

Poliester

Poliester memiliki banyak ikatan ester sepanjang rantai. Anda dapat membuat salah satunya dari:

  • diol (dua gugus $\text{–OH}$) dan asam dikarboksilat (dua gugus $\text{–COOH}$), atau diasil klorida.
  • asam hidroksikarboksilat tunggal, yang memiliki baik $\text{–OH}$ maupun $\text{–COOH}$.
Bungkus botol minuman plastik bening yang dihancurkan
Botol minuman PET terbuat dari poliester — sebuah polimer kondensasi, dikumpulkan di sini untuk daur ulang

Poliamida

Poliamida memiliki banyak ikatan amida. Anda dapat membuat salah satunya dari:

  • diamina (dua $\text{–NH}_2$) dan asam dikarboksilat atau diasil klorida.
  • asam aminokarboksilat tunggal, atau dari asam amino yang bergabung bersama (protein adalah poliamida alami).
Seutas nilon berwarna merah muda ditarik keluar dari gelas kimia, membentuk benang kontinu di permukaan cairan
"Trik tali nilon": nilon (poliamida) terbentuk ketika dua larutan reaktan bertemu, sehingga satu benang panjang dapat ditarik keluar (merah muda di sini karena indikator ditambahkan)

Unit pengulang dan monomer

Unit pengulang polimer kondensasi berisi bagian dari kedua monomer, dikurangi atom yang hilang sebagai molekul kecil. Untuk menemukan monomer dari sebagian polimer, putuskan rantai pada setiap ikatan ester atau amida, lalu tambahkan kembali $\text{–OH}$ dan $\text{–H}$ (atau $\text{–Cl}$).

Rantai poliester yang terputus pada tautan esternya dan ujung-ujung potongan diberikan kembali -OH dan -H, untuk mendapatkan monomer diol dan asam dikarboksilat
Untuk menemukan monomer, putus rantai pada setiap ikatan dan tambahkan kembali –OH dan –H ke ujung potongan — di sini memberikan diol dan asam dikarboksilat

Contoh terpecahkan. Rantai polimer mengandung ikatan $\text{–CONH–}$ berulang. Sebutkan jenis polimer, identifikasi monomernya, dan sebutkan molekul kecil yang hilang. Ikatan $\text{–CONH–}$ adalah amida, jadi ini adalah poliamida yang dibuat melalui kondensasi polimerisasi. Untuk menemukan monomernya, putus rantai pada setiap ikatan amida dan kembalikan atom pada ujung potongan: sisi karbon mengambil $\text{–OH}$, membentuk asam dikarboksilat, dan sisi nitrogen mengambil $\text{–H}$, membentuk diamina. Molekul kecil yang hilang pada setiap ikatan adalah air (atau $\text{HCl}$, jika asil diklorida digunakan menggantikan asam). Setiap monomer harus memiliki dua gugus fungsi, atau rantai tidak akan pernah terus tumbuh - jika monomer yang Anda usulkan hanya memiliki satu, Anda telah memutus rantai di tempat yang salah.

Jelajahi

Jalur polimer kondensasi

Perhatikan monomer bergabung sementara molekul kecil keluar setiap kali.

Kosa kata Latih
English Bahasa Indonesia
condensation polymerisation/kɒndenˈseɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ polimerisasi kondensasi
polyester/ˌpɒlɪˈestə/ poliester
diol/dɪˈɒl/ diol
dicarboxylic acid/ˌdɪkɑːbəkˈsɪlɪk ˈæsɪd/ asam dikarboksilat
polyamide/ˌpɒlɪˈeɪmaɪd/ poliamida
diamine/ˈdaɪəmaɪn/ diamin
amino acid/əˈmiːnəʊ ˈæsɪd/ asam amino
repeat unit/rɪˈpiːt ˈjuːnɪt/ unit berulang
monomer/ˈmɒnəʊmə/ monomer
addition polymerisation/əˈdɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ polimerisasi adisi
poly(alkene)/ˈpɒlɪ/ polialkena
biodegradable/ˌbaɪəʊdɪˈɡreɪdəbl/ dapat terurai secara hayati
hydrolysis/haɪˈdrɒləsɪs/ hidrolisis
35.2

Memprediksi jenis polimerisasi

Silabus
  1. prediksi jenis polimerisasi reaksi untuk monomer tertentu atau pasangan monomer
  2. turunkan jenis reaksi polimerisasi yang menghasilkan bagian molekul polimer tertentu

Sumber: Silabus Cambridge International

Petunjuk Jenis
monomer memiliki ikatan rangkap C=C, dan tidak ada yang lain hilang polimerisasi adisi
setiap monomer memiliki dua gugus fungsi, dan molekul kecil hilang; rantai memiliki ikatan ester atau amida polimerisasi kondensasi
Dua panel membandingkan polimerisasi adisi, di mana C=C terbuka dan tidak ada yang hilang, dengan polimerisasi kondensasi, di mana monomer dua-gugus bergabung dan molekul kecil hilang
Dua jenis polimerisasi: adisi membuka C=C dan kehilangan apa-apa; kondensasi menggabungkan monomer dua gugus dan kehilangan molekul kecil
Jelajahi

Lab polimerisasi tipe

Klasifikasikan monomer berdasarkan apakah mereka membentuk polimer adisi atau kondensasi.

35.3

Polimer yang dapat terdegradasi

Silabus
  1. mengenali bahwa polialkena bersifat inert secara kimia dan oleh karena itu sulit untuk terurai secara hayati
  2. mengenali bahwa beberapa polimer dapat terurai oleh aksi cahaya
  3. mengenali bahwa poliester dan poliamida terurai secara hayati melalui hidrolisis asam dan basa

Sumber: Silabus Cambridge International

  • poli(alkena) bersifat inert secara kimia — mereka hanya memiliki ikatan C–C dan C–H yang kuat dan non-polar, sehingga sulit untuk terurai secara hayati dan bertahan lama.
  • beberapa polimer dibuat agar cahaya dapat menguraikannya (mereka fotodegradable).
  • poliester dan poliamida dapat terurai secara hayati, karena ikatan ester dan amida mereka dapat dipecah oleh hidrolisis asam atau basa.
Jelajahi

Rute polimer dapat terurai

Ikuti bagaimana struktur polimer mengontrol pembongkaran.

35.3

Tips ujian

  • Polimer kondensasi (poliester, poliamida) terbentuk dengan hilangnya molekul kecil ($\text{H}_2\text{O}$ atau HCl) — gambar unit pengulang dan molekul yang hilang.
  • Identifikasi monomer dari polimer dengan memutus ikatan ester atau amida — pertanyaan umum.
  • Prediksi jenisnya dari monomer: $\text{C}=\text{C}$ memberikan adisi; dua gugus fungsi memberikan kondensasi.
  • Poliester dan poliamida dapat terhidrolisis (lebih mudah terurai); polimer adisi tidak.

Pelajaran interaktif untuk topik ini

Kerjakan langkah demi langkah, dengan latihan pengecekan instan.

Soal-Soil Masa Lalu

Topik lain dalam Kimia A-Level

Masuk atau buat akun

IGCSE, A-Level & AP