4 MAVO Hoofdstuk 6 Paragraaf 2 en 3

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Kunststoffen

  

Maken van kunststoffen

Polymeren

Alkenen bevatten een dubbele binding en kunnen daardoor iets bijzonders. Je kunt namelijk de dubbele binding "openklappen" en koppelen aan een ander molecuul. Je krijgt dan een soort lange ketting van duizenden moleculen, dat noemen we ook wel een polymeer.

De kleinste delen waar het polymeer uit bestaat (dus eigenlijk de beginstof) noemen we een monomeer. De naam van het polymeer wat dan ontstaat bestaat uit poly- met daar achter de naam van het monomeer.

Monomeren en Polymeren

Een bekende polymerisatie-reactie is de reactie van etheen. De stof die dan ontstaat noem je polyetheen. Zie ook de afbeelding hieronder:

Monomeren en Polymeren

Omdat zo'n polymeer uit duizenden moleculen bestaat, wordt de reactievergelijking best groot als je de aantallen precies moet weten. 

Daarom schrijven we deze reactie als volgt op in molecuulformules:

Polyetheen wordt onder andere gebruikt in boterhamzakjes.

nC​2​​H​4​​−>(C​2​​H​4​​)​n​​

Reactievergelijking moet je kunnen opstellen van een monomeer naar een polymeer

Monomeren en Polymeren

Uit een n aantal monomeren etheen maak je het polymeer polyetheen.

In structuurformules ziet dat er zo uit:

Bekende polymeren

Polymeren kom je op veel plekken tegen. Twee bekende polymeren zijn:

PVC (poly-vinyl-chloride)                            Teflon (poly-tetra-fluor-etheen)

Hoe heet de reactie waarbij polymeren worden gemaakt?

1. polymerisatiereactie
2. verbrandingsreactie
3. kraakreactie
4. verbindingsreactie

De reactievergelijking van de polymerisatie (maken van een polymeer) tot PVC is als volgt:

1. n C2H3Cl (g) --> (C2H3Cl)n (s)
2. (C2H3Cl)n (s) --> n C2H3Cl (g)
3. C2H3Cl (g) --> C2H3Cl (s)

De molecuulformule van polyetheen is:

1. nC​2​​H​6​​
2. nC​2​​H​4​​
3. (C​2​​H​6​​)​n​​
4. (C​2​​H​4​​)​n​​

Polymerisatie

Kraken

Monomeer

Polymeer

kunststoffen worden gemaakt door kleine koolwaterstofmoleculen aan elkaar te verbinden. Hoe heet dit proces?

1. polymeren
2. macromoleculen
3. polymerisatie
4. composieten

Toepassing van kunststoffen

plastic

In ons dagelijks taalgebruik hebben we het vaak over "plastic". Hiermee bedoelen we kunststoffen die vervormbaar (plastisch) zijn. Dit zijn dus thermoplasten.

Er zijn ook kunststoffen die niet vervormbaar zijn (thermoharders). Niet alle kunststoffen zijn dus "plastic".

.

 Kunststoffen: eigenschappen

• waterdicht
• slechte geleider elektriciteit
• slechte geleider warmte
• worden nauwelijks aangetast door omgeving
• kunststoffolie = doorzichtig
• nadelen: veel soorten worden zacht bij verwarming, niet   biologisch afbreekbaar

Toepassing van kunststoffen

De meeste soorten kunststoffen zijn goedkoop om te maken en makkelijk te bewerken. Daarnaast zijn ze slechte geleiders voor warmte en elektriciteit en worden ze nauwelijks aangetast door water en zuurstof.

Doordat er zoveel verschillende soorten kunststoffen zijn, zijn er kunststoffen met veel verschillende soorten eigenschappen. Voor ieder wat wils!

Kunststoffen hebben ook nadelen. Ze zijn namelijk slecht afbreekbaar in de natuur en bij verbranding komen er giftige gassen vrij.

Thermoplasten en thermoharders

Een manier om kunststoffen te sorteren is door te kijken naar de eigenschappen als je het verwarmt. Er zijn soorten die dan makkelijk smelten (thermoplasten) en soorten die niet snel smelten (thermoharders). Als je naar de structuur van het polymeer kijkt, kun je het verschil tussen die twee goed zien. Links zie je een thermoplast, rechts een thermoharder:

Thermoplasten 

• Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden. Ze hebben lineaire en vertakte ketens.
• Worden gebruikt bij:
• schuim
• folie
• buizen
• kabel
• vezels
• kunstglas

Thermoharders 

Thermoharders blijven hard als ze verwarmd worden. 

Bij een thermoharder zijn de ketens verbonden door dwarsverbindingen (crosslinks);

Toepassingen:

• speelgoed
• huishoudelijke artikelen
• bakeliet

omdat ze een driedimensionaal fijnmazig netwerk van polymeerketens met dwarsverbindingen hebben.

Toevoegingen aan plastics

• Weekmakers: maken het plastic zachter en buigzamer;
• Vlamvertragers, kunsstof minder snel branden
• Met andere toevoegingen kunnen de eigenschappen worden aangepast.
  

Recyclen

Omdat kunststoffen uit aardolie komen, kan het handig zijn om ze te recyclen. De aardolie raakt namelijk een keer op.

Je kunt bijvoorbeeld:

• Kunststoffen fijnmalen en er opnieuw producten van maken
• Kunststoffen kraken (zie paragraaf 3) en van de monomeren nieuwe kunststoffen maken
• Kunststoffen verbranden en de warmte nuttig gebruiken

Het probleem hierbij is wel dat de soorten plastic vaak samen in het afval terecht komen. Je zult dus goed moeten scheiden op het soort plastic.

Waaruit worden kunststoffen gemaakt?

1. Plastic
2. Aarde
3. Aardolie
4. Staal

Een ander woord voor plastic is thermoharder.

1. Juist
2. Onjuist

Als een thermoharder sterk wordt verwarmd dan gaat het ......

1. smelten
2. ontleden
3. verdampen
4. er gebeurd niets

Na het maken van een plastic voorwerp van een thermoharder kan je deze nog van vorm veranderen

1. waar
2. niet waar

Na het maken van een plastic voorwerp van een thermoplast kan je deze nog van vorm veranderen

1. waar
2. niet waar

Thermoplast

Thermoharder

Kunststoffen die zacht worden bij verwarmen

Kunststoffen die hard blijven bij verwarmen

Hiernaast zie je een plastic drinkflessen. Wat is dit

1. Thermoharder
2. Thermoplast

Dit surfboard is gerecycled uit oude plastic flessen. Is dit nu een thermoplast of een thermoharder?

1. thermoplast
2. thermoharder

nadelen kunststoffen

• ze zijn niet of nauwelijks afbreekbaar en veroorzaken daardoor veel problemen zoals de plastic soep en sterfte van dieren
• bij verbranden komen  vaak giftige stoffen vrij
• alleen de  bio - en synthetisch afbreekbare polymeren (door licht,water of micro-organisme)   belasten het milieu niet. 
  

Bioplastic: 

biogebaseerde plastics:

• biomassa als grondstof;
• vaak niet biologisch afbreekbaar.

biodegradeerbare plastics:

• gemaakt van biomassa;
• altijd biologisch afbreekbaar
• kunnen bij het gft-afval
• kiemplantlogo

minder belastend milieu bij productie en bij afbraak

Van gerecycled plastic kun je andere producten maken. De kwaliteit van het nieuwe eind-product is vaak iets lager, je noemt dit downcyclen.

2 C6H14 + 13 O2--> 12 CO + 14 H2O
Wat voor soort reactie is dit?

1. Verbranding
2. Ontleding
3. Vorming
4. Onvolledige verbranding

De molecuulformule van polyetheen is:

1. n C2H6
2. n C2H4
3. (C2H6)n
4. (C2H4)n

Wat is de molecuulformule die hoort bij deze structuurformule?

1. C2N6H
2. C2H6N
3. C2H7N
4. C2HN7

Aan de slag

Maak van paragraaf 6.2 een korte samenvatting

Maak de opgaven A34 t/m A 45