Polimer — Nota JomSkor
Mengenal pasti polimer semula jadi dan sintetik, proses pempolimeran, getah asli, serta kegunaan dan kesan alam sekitar bagi polimer sintetik.
Kimia · Tingkatan 5
Mengenal pasti polimer semula jadi dan sintetik, proses pempolimeran, getah asli, serta kegunaan dan kesan alam sekitar bagi polimer sintetik.
Asas Polimer
- Polimer: makromolekul terbentuk daripada banyak unit monomer yang berulang.
- Polimerisasi penambahan: monomer alkena (ada C=C) bergabung — tiada produk sampingan.
- Polimerisasi kondensasi: dua monomer (setiap satu dengan 2 kumpulan berfungsi) bergabung — membebaskan H₂O atau HCl.
Polimer Penambahan
- Polietilena (PE): monomer etena (CH₂=CH₂) — beg plastik, botol.
- PVC: monomer vinil klorida (CH₂=CHCl) — paip, kabel.
- Polistirena (PS): monomer stirena — bekas makanan, insulasi.
- Polipropilena (PP): monomer propena — tali, karpet.
- Teflon (PTFE): monomer tetrafluoroetena — kuali tidak melekat.
Polimer Kondensasi
- Nylon-6,6: 1,6-diaminoheksana (–NH₂) + asid heksandioik (–COOH) → ikatan amida –CO–NH– + H₂O.
- Poliester (Terylene): etilena glikol (–OH) + asid tereftalik (–COOH) → ikatan ester –CO–O– + H₂O.
- Protein: asid amino + asid amino → ikatan peptida –CO–NH– + H₂O.
Getah dan Plastik
- Getah asli: poliisoprena dari monomer isoprena — polimerisasi penambahan.
- Vulkanisasi: getah + sulfur → ikatan silang S–S antara rantai → lebih keras, elastik, tahan panas.
- Getah sintetik: Neoprena (tahan minyak), SBR (tayar kereta), Nitril (sarung tangan makmal).
- Termoplastik: rantai tanpa ikatan silang → melunak apabila panas → boleh dibentuk semula. Contoh: PE, PVC.
- Termoset: ikatan silang kovalen → tidak melunak → tidak boleh dibentuk semula. Contoh: Bakelite, melamin.
- Polimer biodegradasi: PLA (polilaktik asid) dari kanji — mesra alam, terurai secara semula jadi.
Contoh soalan
Kenal pasti jenis polimerisasi yang berlaku untuk menghasilkan (a) polietilena daripada etena, (b) Nylon-6,6 daripada diaminoheksana dan asid heksandioik. Berikan sebab.
- (a) Polimerisasi penambahan — monomer etena (CH₂=CH₂) mengandungi ikatan ganda dua C=C; monomer bergabung tanpa menghasilkan produk sampingan.
- (b) Polimerisasi kondensasi — dua monomer berbeza (diamin dengan kumpulan –NH₂; asid dikarboksilik dengan kumpulan –COOH) bergabung dengan membebaskan air (H₂O); menghasilkan ikatan amida –CO–NH–.
Contoh soalan
Terangkan proses vulkanisasi getah dan nyatakan bagaimana ia mengubah sifat getah.
- Getah asli dipanaskan bersama sulfur.
- Atom sulfur membentuk ikatan silang (–S–S–) antara rantai poliisoprena yang bersebelahan.
- Sebelum vulkanisasi: getah lembut, melekit pada panas, rapuh pada sejuk.
- Selepas vulkanisasi: getah lebih keras, lebih elastik, tahan panas dan sejuk, tidak melekit.
- Penambahan = monomer ADA C=C, tiada produk sampingan; Kondensasi = dua monomer, ada produk sampingan (H₂O atau HCl)
- Nylon = polimer kondensasi BUKAN penambahan walaupun nama lazim diingat — ia ada ikatan amida
- Polietilena dari ETENA (bukan etana) — etana tiada C=C, tidak boleh berpolimerisasi penambahan
- Termoplastik BOLEH dibentuk semula (tiada ikatan silang); Termoset TIDAK BOLEH (ada ikatan silang kovalen)
- Bakelite dan melamin = termoset; PE, PVC, PP = termoplastik
- Soalan kenal pasti jenis polimerisasi: semak ada C=C (penambahan) atau dua kumpulan berfungsi berbeza (kondensasi)
- Vulkanisasi: mesti sebut sulfur, ikatan silang, perubahan sifat fizik — tiga perkara ini untuk markah penuh
- Termoplastik boleh dikitar semula; termoset tidak — soalan alam sekitar lazim
- Soalan monomer dari polimer: untuk penambahan = pulihkan C=C; untuk kondensasi = cari sambungan –CO–NH– atau –CO–O–
- monomer
- Unit kecil yang bergabung berulang kali untuk membentuk polimer
- polimer
- Makromolekul yang terbentuk daripada banyak unit monomer yang berulang
- termoset
- Plastik dengan ikatan silang kovalen yang tidak boleh dilunakkan semula — Bakelite, melamin
- getah asli
- Polimer semula jadi (poliisoprena) daripada pokok getah; polimerisasi penambahan monomer isoprena
- vulkanisasi
- Proses memanaskan getah dengan sulfur untuk membentuk ikatan silang antara rantai polimer
- termoplastik
- Plastik yang boleh dilunakkan dan dibentuk semula apabila dipanaskan — PE, PVC, PP
- polimerisasi kondensasi
- Dua monomer berlainan bergabung sambil membebaskan molekul kecil (H₂O atau HCl)
- polimerisasi penambahan
- Monomer beralkena (ada C=C) bergabung tanpa produk sampingan