H9 polymeren en kunststoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Polymeren en Kunststoffen

Koolstofchemie

Koolstofchemie mindmap

Neem mee in je mindmap onderwerpen als type reacties, naamgeving en groepen.

10 minuten

Polymeren

Maak een foto van je koolstofchemie mindmap en upload hem hier

Herhaling:

• additiereacties.
• vorming en hydrolyse van esters.
• de bindingen tussen atomen en tussen moleculen in koolwaterstoffen. 

Je leert over  

• het gebruik van kunststoffen.
• het scheiden en recyclen van kunststof afval.
  

Wat leren we vandaag?

Polymeren

Als je etheen met water laat reageren, ontstaat de stof ethanol.
Wat voor type reactie treedt hier op?

1. Additiereactie
2. Hydrolyse
3. Neerslagreactie
4. Substitutiereactie

Geef de vergelijking van de reactie tussen
etheen en water in structuurformules.

Antwoord

Additie reactie

Polymeren

Zet de structuren in het juiste vakje.

Aldehyde

Aminozuur

Carbonzuur

Ester

Geef de reactievergelijking in structuurformules
tussen ethanol en propaanzuur.
Geef ook de naam van het reactieproduct

Ester naamgeving

De zuurgroep reageert met de alcoholgroep

Alkylgroep (alcohol kant) → -yl

Zuurrest (zuurkant) → -oaat

Water: OH van het zuurdeel en de H van het alcoholdeel

Zuurgroep heeft hoogste prioriteit ➡  de -oaat groep komt achteraan

Polymeren

Ester naamgeving

De zuurgroep reageert met de alcoholgroep

Alkylgroep (alcohol kant) → -yl

Zuurrest (zuurkant) → -oaat

Water: OH van het zuurdeel en de H van het alcoholdeel

Zuurgroep heeft hoogste prioriteit ➡  de -oaat groep komt achteraan

Ethaanzuur + ethanol → ethylethanoaat

Polymeren

De karakteristieke
binding in dit
polymeer is de ....

1. peptidebinding
2. waterstofbrug
3. esterbinding
4. amidebinding

Veresteren (10.4)

Condensatie reactie

Ethylpropanoaat

Polymeren

Thermoplast  

Macroniveau (stof): kunststof wordt zacht door verwarming 

Microniveau (moleculen, binding):

geen dwarsverbindingen tussen polymeerketens

_______________

_______________    vb: Polyetheen, polypropeen, 

_______________            PVC (polyvinylchloride)

Thermoplasten

• Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden. 
• Ze worden gebruikt bij: schuim, folie, buizen, kabel
• voorbeeld: PVC (polyvinylchloride)

Thermoharder

• Thermoharders blijven hard als ze verwarmd worden. 
• Niet om te smelten, bij verhitten wordt materiaal harder of ontleed.
• Toepassingen: speelgoed, huishoudelijke artikelen, bakeliet

• Een thermoharder is een materiaal van kunststof dat bij verhitting hard blijft.
  
• Thermoharders bestaan uit heel veel moleculen die onderling bij elkaar worden gehouden door atoombindingen.
  
• De dwarsverbindingen die gemaakt worden heten crosslinks.
  
• Thermoharders kun je daardoor bij hogere temperaturen gebruiken dan thermoplasten.
  
• Als je thermoharders en thermoplasten sterk verhit, ontleden of verbranden ze beide.
  
• Thermoharders kun je niet recyclen.

Thermoharders

Polymeren

Elastomeren 

Elastomeren keren na vervorming weer terug in hun oorspronkelijke vorm.
Toepassingen:

• autobanden
• elastiek

Bij het uitrekken van een elastiekje worden alle ketens, die normaal kris kras door elkaar lopen, rechtgetrokken tot ze niet verder kunnen. Bij het loslaten zorgen de dwarsverbindingen ervoor dat het elastiekje weer terugspringt in de oude vorm.

Bij het uitrekken van een elastiekje worden alle ketens, die normaal kris kras door elkaar lopen, rechtgetrokken tot ze niet verder kunnen. Bij het loslaten zorgen de dwarsverbindingen ervoor dat het elastiekje weer terugspringt in de oude vorm.

Macroniveau: kunststof die tijdelijk van vorm kan veranderen

Microniveau: crosslinks tussen polymeerketens, maar minder dan bij thermoharders 

vb: rubber,

polyurethaan,

elastaan

Elastomeer

Polymeren

• Een polymeer is een (relatief) groot molecuul opgebouwd uit vele kleine moleculen, monomeren genaamd. 
• Het koppelen van monomeren wordt polymeriseren genoemd. 
• Een stukje van het polymeer dat eerst een monomeer was noemen we een monomeenheid.
• Bij polymeren wordt er onderscheid gemaakt tussen additiepolymerisatie en condensatiepolymerisatie. 

Polymeren

Polymeren

polyetheen (PE)

polypropeen (PP)

polyvinylchloride (PVC)

polystyreen (PS)

Voorbeelden van polymeren

• Additiepolymerisatie gaat volgens een radicaalmechanisme.
• Hierbij is een initiator nodig.
• Vervolgens gaat het volgens de stappen:

1. initiatie: de initiator wordt voorbereid. 
2. propagatie: het koppelen van de monomeren
3. terminatie: het afsluiten van de ketens

Additiepolymerisatie 

Polymeren

monomeer is heeft een dubbele binding

Additiepolymerisatie 

Polymeren

Condensatie polymerisatie 

Teken het monomeer van polystyreen.

Antwoor

Antwoord

Als je het monomeer moet tekenen, ga je op zoek naar het repeterende gedeelte in de keten. In dit geval is dat elke 

2 koolstofatomen. 

Dan moet je nog bepalen welke soort polymerisatie het is.

In dit geval is het additiepolymerisatie er moet s

Beschrijf de drie stappen van additiepolymerisatie volgens het radicaalmechanisme.

Stel 1 vraag over een onderdeel dat je niet helemaal hebt begrepen.

Noem de drie stappen van een additiereactie

Teken een stukje van het polymeer polyvinylalcohol (PVA)
met drie monomeereenheden.

De systematische naam van het monomeer is ethenol.

Antwoord

Links het monomeer en rechts het stukje van het polymeer.