Polymeren 4

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Polymeren

Doel

Je kunt uitleggen wat polymerisatiereacties zijn;

Je kent het verschil tussen condensatiepolymerisatie en additiepolymerisatie;

Je weet wat de begrippen ADI en MAC-waarde inhouden

Teken een structuurformule van C₄H₈O₃ die bij de alkanen behoort en een zuurgroep bevat.

Teken een isomeer van je vorige tekening 

MAC-waarde

• Wat is de ADI-waarde?
• Aanvaardbare Dagelijkse Inname.
• Wat zou de MAC-waarde kunnen zijn?
• De MAC-waarde is de maximale aanvaardbare concentratie. 
• Het is het aantal mg dat aanwezig mag zijn per m³ lucht.
• Wanneer is een stof giftiger bij een kleine of een grote MAC-waarde?
• Kleine, want er mag dus maar weinig mg per m³ lucht aanwezig zijn.

Cadmium

De MAC waarde van Cadmium is 0,020 mg per m³. De arbeidsinspectie nam van een werkruimte in een cadmium-verwerkingsfabriek een luchtmonster van 0,50 L. Hierin bevond zich 0,015 µg (microgram 10  ̄ ⁶) Cadmium. 

Bereken of de MAC waarde werd overschreden?

Jelle en Ilse knappen hun huis op. Met een ammoniakoplossing ontvetten zij deuren en deurposten. De amoniakoplossing in de fles heeft een massapercentage van 25 massaprocent. Dat betekent dat in 100 gram ammoniakoplossing 25 gram ammoniak is opgelost. Ze doen 80 gram ammoniak in 5 L water.

• Veranderd deze hoeveelheid ammoniak als je het verdunt met water?
• Nee, de verhouding veranderd maar de hoeveelheid niet.
• Na het mengen loopt Jelle de emmer omver. Neem aan dat alle amoniak verdamt en in de lucht terecht komt. De kamer is 4,5m x 10m x 2,5m.
• De MAC-waarde van ammoniak is 18 mg per m³ lucht.  Is de MAC-waarde overschreden?

Kookstofdisulfide is een vloeistof met een dichtheid van 1,26 g/mL (gram per milliliter). Het kookpunt van deze stof is maar 46 °C en het verdampt dan ook snel en gemakkelijk. De stof stinkt verschrikkelijk, is zeer giftig en vormt met lucht explosieve mengsels. 

De MAC-waarde is 30 mg/m³. Op een laboratorium wordt 3,5 mL koolstofdisulfide gemorst. 

a) Hoeveel gram weegt die 3,5 mL koolstofdisulfide?

De laboratoriumzaal waarin de stof wordt gemorst is 3,5 meter hoog en heeft een oppervlakte van 80 vierkante meter. Het meubilair neemt 80 kubieke meter ruimte in. De MAC-waarde is 30 mg/m³.

b) Laat door een berekening zien of de MAC-waarde voor koolstofdisulfide in de laboratoriumzaal zal worden overschreden.

Waterstofperoxide (H₂O₂) ontleed onder invloed van utraviolet licht.

                                          H-O-O-H      of     R-O-O-R

• De reactie heet initiatie.
• Heeft het na de reactie lading?
• Nee, maar is wel heel reactief door dat het brokstuk een bindingsplaats ter beschikking heeft.

Teken 3 etheen moleculen naast elkaar. 

De dubbele binding springt open.

De reactie komt opgang.

• De reactie stopt pas wanneer er een overmaat aan waterstofperoxide bijgedaan wordt.

Hoe langer je wacht met het toevoegen van een overmaat waterstofperoxide des te langer de keten wordt.

• Als je allemaal lange ketens etheen hebt gaan er tussen de ketens VanderWaalsbindingen zitten.
• Hoe komt het dat het ene plastic steviger is dan het andere plastic?
• Door de reactie langer door te laten lopen. Je krijft dan meer VanderWaalsbindingen dus wordt het plastig steviger.
• Is dit een thermoplast of een thermoharder?
• Thermoplast, want als je het verwarmt dan worden                                                  de VanderWaalsbindingen verbroken.

natuurlijke polymeren

• Komen voor in de levende natuur.
• Voorbeelden:
• eiwitten, cellulose, natuurlijke rubber, zetmeel en zijde

synthetische polymeren

Worden in fabrieken gemaakt voorbeelden zijn:

• plastics, polyetheen, polyvinylchloride (pvc) en polystyreen (piepschuim), rubbers, polyesters en polyamiden zoals nylon

Geef de polyadditie van chlooretheen (vinylchloride)

• Wat is de naam de ontstane polymeer?
• polychlooretheen of polyvinylchloride of pvc

Teken een stukje uit het midden van de structuurformule de polymeer van aminoethaanzuur. Het getekende stukje moet 3 monomeer eenheden bevatten.

• Wat is de naam van de binding die er ontstaat op de koppelplaats?
  
• peptidebinding
• Hoe heet het ontstane polymeer?
• De naam van het ontstane polymeer is het polyamide van aminoethaanzuur polyaminoethaanzuur 

Teken een stukje uit het midden van de structuurformule van hydroxyethaanzuur. Het getekende stukje moet 3 monomeer eenheden bevatten.

• Wat is de naam van de binding die er ontstaat op de koppelplaats?
• esterbinding
• Hoe heet het ontstane polymeer?
• De naam van het ontstane polymeer is de polyester van hydroxyethaanzuur of polyhydroxyethaanzuur. 

Teken een stukje uit het midden van de structuurformule van ethaan-1,2-diol en ethaandizuur. Het getekende stukje moet 4 monomeer eenheden bevatten.

• Wat is de naam van de binding die er ontstaat op de koppelplaats?
• esterbinding
• Het ontstane copolymeer is de polyester van ethaan-1,2-diol en ethaandizuur

Teken een stukje uit het midden van de structuurformule van ethaandiamine en ethaandizuur. Het getekende stukje moet 4 monomeer eenheden bevatten.

• Wat is de naam van de binding die er ontstaat op de koppelplaats?
• peptidebinding
• Het ontstane copolymeer is de polyester van ethaandiamine en ethaandizuur

polymerisatie

Teken uit het midden van de keten 3 brokstukken van de polymeer ontstaan uit de tekening.

Wat is de naam van dit polymeer?

• polypent-2-een

Wat is de naam van dit polymeer?

• poly-1,2-difluorprop-1-een

Wat is de naam van dit polymeer?

2-chloorbut-2-een

Additiereactie

Kenmerken van een additiereactie

• Je start met een onverzadigde koolwaterstof
• Je voegt één van de volgende stoffen toe: 

             Br2,    Cl2,    H2,    HF,    HCl,    HBr,     HI  of    H2O.

• De dubbele binding klapt open en er ontstaat één nieuwe stof
• De reactie verloopt snel

proefje

In het filmpje op de volgende dia wordt de bruin-gele  vloeistof broom (formule Br2) toegevoegd aan hexaan en aan hex-1-een. 

Waar verwacht je dat er meteen een reactie optreedt, bij de alkaan of bij de alkeen?

Bij een additie reactie wordt een stof toegevoegd aan een...

1. onverzadigde koolwaterstof
2. verzadigde koolwaterstof

Geef de additiereactie van etheen met broom

Teken volgens het atoommodel van Bohr een de atomen Broom en Kalium.

• Wat zal de edelgasconfiguratie voor beide atomen zijn?

Hoeveel elektronen heeft een jodide-ion in de buitenste schil?

• 8
• Wat is de lading van dit ion?
• Jood heeft 7 elektronen in de buitenste schil en zal dus 1 elektron opnemen. Het heeft dan meer elektronen dan protonen dus wordt het 1-

Methylamines zijn basischemicaliën waarmee vele andere tussenproducten en eindproducten worden gevormd, o.a. wasmiddelen. Bij het verbranden van monomethylamine , CH₃NH₂, ontstaat onder andere stikstof. Hoeveel stikstof wordt er gevormd als je 50 gram monomethylamine verbrand?

• 4CH₃NH₂ +9O₂ → 4CO₂ + 10H₂O + 2N₂ 

Herhaling

• Wat is MAC-waarde?
• De MAC-waarde is de maximale aanvaardbare concentratie van gassen.
• Welke binding ontstaat bij moleculen met een monomeer met twee zuurgroepen?
• esterbindingen
•  Welke binding ontstaat bij moleculen met een monomeer met aminozuren?
• peptidebindingen

Herhaling

• Wat zijn synthetische polymeren?
• polymeren die in fabrieken worden gemaakt dus niet in de levende natuur voorkomen.
• Geef de lewisstructuur van 
  2-fluor-ethaanzuur