12.4 Condenstatiepolymerisatie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Overzicht Periode 1

• Thema: Energie en duurzaamheid, Koolstofchemie & Kunststoffen
• Benodigde lesmaterialen: Chemie boek V5, Binas 7e editie, rekenmachine

Week 1	Week 2	Week 3	Week 4	Week 5	Week 6	Week 7	Week 8	Week 9	Week 10	Week 11
Energie en duurzaamheid voorkennis Groenechemie en energie	Katalyse Reactiewarmte berekenen	Brandstoffen en duurzaamheid	Massaspectrometrie Ruimtelijke bouw	Ethers, aldehyden en ketonen Esters	Spiegelbeeldisomerie Massaspectrometrie	Kunststoffen op macroniveau SO Hoofdstuk 8

Startklaar

• Op je plek zitten 
• Telefoon in het Zakkie 
  
• Jas over de stoel, oortjes in de tas, tas op de grond
• Schoolspullen op tafel: Boek, Chromebook, JdW-map, etui 

1. Startklaar

Bij de start van iedere les verwelkomt de docent de leerlingen bij de ingang van de deur, noemt leerlingen bij naam, maakt oogcontact en besteedt aandacht aan hun welbevinden. De docent geeft het goede voorbeeld en spreekt hoge verwachtingen uit voor het verloop van de les door succescriteria op gewenst gedrag, schooltaal en effectief leren te benoemen. De leerlingen zijn startklaar: ingelogd in LessonUp, telefoons opgeborgen in het Zakkie, en JdW-map op tafel.

      Leerdoelen

• Je leert over de vorming van polyesters en polyamiden door condensatiepolymerisatie.
  
• Je leert over de polymerisatiegraad van conensatiepolymeren.
  
• Je leert over polymeren uit biomassa.
  
• Je leert over biodegradeerbare polymeren.

3. Leerdoelgericht werken

De docent geeft het onderwerp, RTTI geformuleerde leerdoelen en de lesopbouw aan. De docent weet de leerdoelen goed te laten aansluiten bij de voorkennis en het (taal)niveau van de leerlingen. Gedurende de les wordt continu een terugkoppeling naar de leerdoelen gemaakt om de mate van beheersing te controleren.   

Condensatie reactie (polyester)

• polycondensatiereactie of condensatiepolymerisatie
• Bij condensatiepolymerisatie koppelen monomeren aan elkaar onder afsplitsing van een klein molecuul, vaak een watermolecuul.
  
• Er ontstaat dan een estergroep
  

• Een polyester ontstaat door verestering van een hydroxyzuur (bv melkzuur) of door de reactie van een -diol met een -dizuur.

(R1 en R2 zijn koolwaterstoffen, van een CH₂ tot complexere ketens. Dit hangt af van waarvoor de polymeer gebruikt gaat worden.)

Melkzuur

• Estervorming: de zuurgroep reageert met de hydroxy-groep
  

• 2 dezelfde beginstoffen reageren met elkaar tot een dimeer.
  

• Proces herhalen geeft een polymeer (hier polymelkzuur)
  

Naamgeving van een ester

• Alkylgroep (alcohol kant) --> -yl
  
• Zuurrest (zuurkant) -->  -oaat
  
• Water: OH van het zuurdeel en de H van het alcoholdeel
  

Hierboven: ethylethanoaat

Naamgeving

Nylon-6,6

De cijfers komen van het aantal c-atomen in de beginketens:

• Hexaandizuur
  
• Hexaan-1,6-diamine
  

Repeterende eenheid

Als je kijkt naar een polymeer zul je zien dat fragmenten zich steeds herhalen. Deze noemen we de repeterende eenheid:

 

Er ontstaat een lange keten zonder zijtakken, tenzij de R groep in het monomeer een –OH of een –COOH groep heeft. Er kunnen dan crosslinks worden gevormd. Er ontstaat dan een thermoharder en is dan niet meer te recyclen.

Condensatie reactie (polyamide)

• polycondensatiereactie of condensatiepolymerisatie
• Bij condensatiepolymerisatie koppelen monomeren aan elkaar onder afsplitsing van een klein molecuul, vaak een watermolecuul.
  
• Er ontstaat dan een amide of peptide groep

• Een polyamid ontstaat door verestering van een aminozuur of door de reactie van een -diamine met een -dizuur.

(R1 en R2 zijn koolwaterstoffen, van een CH₂ tot complexere ketens. Dit hangt af van waarvoor de polymeer gebruikt gaat worden.)

Hoe snel gaat een polymerisatiereactie?

De ketenlengte of polymerisatiegraad is het 

gemiddelde aantal monomeereenheden 

per keten.

Biodegradeerbaar

Biopolymeren:

• Of polymeren gemaakt uit biomassa
• Of polymeren die biologisch afbreekbaar zijn

Niet alle biopolymeren zij dus biodegradeerbaar

Biodegradeerbaar hechtdraad (polymelkzuur) wordt afgebroken door het lichaam. Hoe dan?

Omgekeerde condensatie…..

Hydrolyse!

Biodegradeerbaar: kan worden afgebroken door micro-organismen

Condensatie & hydrolyse

• Biologisch afbreekbaar betekent dat een stof door micro-organismen kan worden omgezet in kleinere moleculen.
  
• Micro-organismen leven in een waterige omgeving dus de belangrijkste voorwaarde voor biologische afbreekbaarheid is:

Biologisch afbreekbare polymeren moeten water kunnen vasthouden (-NH of –OH groep hebben)

Aan de slag

Maak de opdrachten 

6. Actieve verwerking

De docent maakt expliciet hoe de leerstof actief verwerkt dient te worden. De docent start met modelleren en laat leerlingen vervolgens actief inoefenen. Volgens het 'ik-wij-jullie/jij-wij' principe wordt de ondersteuning geleidelijk afgebouwd. Er wordt gevarieerd in oefentypes en het leerproces wordt zichtbaar gemaakt, bijvoorbeeld met hardop denken opdrachten. Effectieve leerstrategieën zoals zelftesten, gespreid leren, schema’s maken, en samenvatten volgens de Cornell-methode worden expliciet aangeleerd. Dit herkneden van de lesstof helpt bij het bewerken van het lange termijn geheugen

Afsluiting

8. Afsluiting

De docent controleert in de slotfase van de les of de leerdoelen door alle leerlingen behaald zijn en plaatst de les in de context van de betreffende periode. De docent evalueert samen met de leerlingen het leren en het gedrag en blikt vooruit aan de hand van de JdW-planner. 

    Begrippen uit deze les

• ...
• ...
•  ...

Exit ticket