Polymeerchemie les 1

Polymeerchemie
1 / 44
suivant
Slide 1: Diapositive
ScheikundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 5

Cette leçon contient 44 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 60 min

Éléments de cette leçon

Polymeerchemie

Slide 1 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Voordat we verder naar het proces kijken, is er eerst voorkennis nodig!

Slide 2 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions


Is dit een voorbeeld van
micro of macro?
A
micro
B
macro

Slide 3 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions

Koperdraad is buigzaam
Is dit een voorbeeld van micro of macro niveau?
A
Macro
B
Micro

Slide 4 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions


De moleculen trillen op een vaste plaats in het rooster.
A
Macro
B
Micro

Slide 5 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions


Als we kijken naar de eigenschappen van een stof die je met het blote oog kunt waarnemen dan...
A
Kijken we naar de stof op microniveau
B
Kijken we naar de stof op macroniveau
C
Gaat het over natuurkunde in plaats van over scheikunde
D
Zowel macro als micro niveau.

Slide 6 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions



A
hydrolyse
B
eliminatie
C
substitutie
D
additie

Slide 7 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions


De stof / stoffen die vrijkomt bij de additie van water en propeen is:
A
propaan-2-ol
B
propaan-1 ol en propaan-2-ol
C
water
D
propaan-1-ol

Slide 8 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions


Teken de condensatiereactie tussen butaan-1-amine en propaanzuur.

Slide 9 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Leerdoelen van deze les

  • Je kan een additiepolymerisatiereactie herkennen en opstellen
  • Je kan een condensatiepolymerisatiereactie herkennen en opstellen. 
  • Je kan een repeterende eenheid van een polymeer tekenen.
  • Je kan herkennen uit welk monomeer een polymeer is opgebouwd.
  • Je kan uitleggen hoe je een kunststof zwakker of sterker maakt.
  • Je kan op microniveau de verschillen tussen thermoharders, thermoplasten  benoemen/uitleggen.

Slide 10 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Polymeren

polymeer =

macromolecuul =
zeer groot molecuul


is opgebouwd uit

monomeren



Slide 11 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Polymeren

  • Polymeren zijn lange moleculen (dus geen zouten of metalen!), opgebouwd uit steeds herhalende eenheden (monomeren).

  • Bekende polymeren zijn zetmeel, cellulose (natuurlijke polymeren) en kunststoffen (synthetische polymeren).



Slide 12 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Kunststoffen maken
Kunststoffen zijn hele lange ketens van C's aan elkaar vast





Maken door middel van polymerisatie

Slide 13 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Zetmeel
Op macroniveau
Op microniveau
In voeding wordt zetmeel onder andere gebruikt als bindmiddel in voedingswaren

Slide 14 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Polyetheen op alle niveau's
Meso
Micro
Macro

Slide 15 - Diapositive

keukengerei, dozen, flessen. Door de moderne productie- en verwerkingstechnieken kunnen polyetheen-variante
Repeterende eenheid
Het oranje stuk noemt men ook wel een repeterende eenheid
--> Een stuk wat zich in het molecuul constant herhaalt

Slide 16 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions


Wat is het repeterende deel van dit molecuul?

Slide 17 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Vorming polymeren 

  • Additiepolymerisatie 
  • Condensatiepolymerisatie

Deze twee vormen van polymerisatie worden nu verder uitgelegd. 

Slide 18 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Additiepolymerisatie 

Een polymeer wordt gevormd door een aaneenschakeling van additiereacties tussen monomeren



Slide 19 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Additiepolymerisatie
Hiernaast een voorbeeld in 'echte' scheikundetaal

  • Dubbele binding wordt verbroken.
  • De C's die aan aan deze binding zaten worden verbonden met de volgende alkeen, die weer zijn zijn binding ook weer breekt. 
  • Etcetra

Slide 20 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Schrijf de polyadditiereactie op van van het volgende monomeer (minimaal 3):

Slide 21 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Polycondensatie...
....de andere manier om een polymeer te vormen

Uitgelegd aan de hand van een voorbeeld (vorming van een polyester)

Slide 22 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Polyester
Polyester is een kunststof die in de fabriek wordt gemaakt. 
Het wordt gebrand en er blijft dan een elastisch goedje over. 

Een ester ontstaat door een reactie tussen een zuur(-COOH) en een alcohol(-OH).

Er zijn ook harde polyesters zoals flessen en plastic. Hierin is het een sterke stof wat zijn vorm goed behoudt. 

Slide 23 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions


Als een alcohol met een zuur reageert...
condensatie
er onstaat een nieuwe stof, waarbij H2O afsplitst! de nieuwe stof is een ester.
condensatiereactie = estervorming

Slide 24 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions


Condensatiereactie van een ester

Slide 25 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Hydrolyse: reactie waarbij een ester wordt afgebroken door toevoeging van H2O.
 
+ H2  


                                           +   
methanol
propaanzuur
Is dus het tegenovergetselde van een condensatiereactie

Slide 26 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Hoe herken je de stoffen waaruit een ester is ontstaan?
methanol
propaanzuur
  1. herken de ester
  2. "knip" de ester
  3. ene kant was zuur (met c=o)
  4. andere kant was alcohol
  5. vul aan met -H en -OH

Slide 27 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Welk alcohol en welk
zuur hebben gereageerd
en deze ester
gevormd?
zuur en alcohol?
zuur was C=O-OH, alcohol was -OH, H2O splitst af...
A
propanol en ethaanzuur
B
propaanzuur en ethanol
C
ethaanol en ethaanzuur
D
methanol en methaanzuur

Slide 28 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions

Opdracht
Teken de ester van propaan-1-ol en ethaanzuur

Slide 29 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Antwoord:





Had je dit goed?


A
Ja
B
Nee

Slide 30 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions



We weten nu hoe polymeren op microniveau gevormd kunnen worden.
Hoe weet je wat de eigenschappen van dat materiaal zijn?


Sommige esters waren namelijk hard en zacht, maar dat zie je niet op macroschaal.  
Verklaring van macroniveau naar microniveau

Slide 31 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermoharders
Macroniveau
Thermoharders zijn polymeren die bij verwarmen hard blijven. Ze worden minder gebruikt dan thermoharders, omdat ze moeilijker te produceren zijn en slecht recyclebaar. Ze worden onder andere gebruikt in:
  • handvaten van pannen
  • dobbelstenen 

MESONIVEAU:
Ze hebben 'crosslinks' tussen de ketens

Slide 32 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermoplasten 
Macroniveau
Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden. Ze worden gebruikt bij:
  • schuim
  • folie
  • buizen
  • kabel
  • vezels
  • kunstglas

MESONIVEAU
Ze hebben lineaire en vertakte polymeerketens.

Slide 33 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermoplast vs. thermoharder
mesoniveau

Slide 34 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Demo bakeliet maken
Als je op microniveau kijkt, is dit dan een thermoharder of een thermoplast? 
Wat kan je zeggen wanneer de temperatuur verhoogd wordt? 

Slide 35 - Diapositive

Thermohard of thermoplast? 
Thermoharder
Thermoharder: wordt niet zacht bij verwarmen (stopcontact), maar gaan kapot (het wordt zwart en er komt een gas vrij)
Ze worden minder gebruikt
vb: kunsthars: verf 
Melamine: campingborden
polyester: wildwaterglijbanen 
(polyester kan ook thermoplast zijn!)

Slide 36 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Wat zou een thermoplast doen bij verwarmen?

Slide 37 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermoplast
  • lange losse moleculen
  • moleculen komen los van elkaar bij verwarmen
  • thermoplast vervormt bij verwarmen--> je kunt ze in een mal spuiten

Slide 38 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

TESTJE!

Slide 39 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions


A
polycondensatie
B
poly-additie
C
polyester
D
polypeptide

Slide 40 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions

Wat is hier op microniveau weergegeven?
(Je kunt inzoomen op de afbeelding)
A
thermoplast
B
thermoharder

Slide 41 - Quiz

Cet élément n'a pas d'instructions

Leg uit aan de hand van een eigenschap op moleculair niveau (microniveau) hoe een thermoharder te herkennen is.

Slide 42 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Geef de reactievergelijking voor de vorming van een ester uit methanol en ethaanzuur.

Slide 43 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Bij de polymerisatie van ethaandizuur en methaandiol wordt een polymeer gevormd.
a) Hoe heet dit type polymerisatie reactie?
b) Teken een stukje polymeer van 1 repeterende eenheid.



Slide 44 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions