H9_les 5_H9.4_Bioplastics

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

H9 Polymeren

H9.4

bioplastics &

micro-macro redeneren over stofeigenschappen

Deze les:

• bioplastics
• eigenschappen van kunststoffen veranderen
• leren redeneren: micro-ABC 

Aan het eind van deze les:

• kun je uitleggen wat biogebaseerde en biodegradeerbare kunststoffen zijn
• kun je op microniveau uitleggen welke invloed weekmakers, ketenlengte, structuurkenmerken en crosslinks hebben op de eigenschappen van een polymeer
• weet je hoe je micro-ABC kunt gebruiken bij het formuleren van een  antwoord op microniveau

biogebaseerd & biodegradeerbaar

biogebaseerde polymeren = polymeren die worden geproduceerd uit hernieuwbare grondstoffen

biogebaseerd & biodegradeerbaar

boek blz 120
biodegradeerbare polymeren = polymeren die door micro-organismen (bacteriën of schimmels) kunnen worden afgebroken

biogebaseerd & biodegradeerbaar

biogebaseerd & biodegradeerbaar

gedeeltelijk biobased

Aan het eind van deze les:

• kun je uitleggen wat biogebaseerde en biodegradeerbare kunststoffen zijn
• kun je op microniveau uitleggen welke invloed weekmakers, ketenlengte, structuurkenmerken en crosslinks hebben op de eigenschappen van een polymeer
• weet je hoe je micro-ABC kunt gebruiken bij het formuleren van een  antwoord op microniveau

demo

polystyreen (PS)                            

Noteer je waarnemingen!

demo

polystyreen (PS)

• alle bekers zijn van PS
• de ene beker smelt en de andere niet
   

--> PS kan verschillende smeltpunten hebben

• Geef een verklaring op microniveau waarmee je de verschillende smelpunten van PS kunt verklaren.
  
  
• Schrijf je antwoord op zoals je dat op een toets zou doen! (oefen in formuleren)

DENKEN

DELEN

UITWISSELEN

Leg op microniveau uit waarom een kunststof harder en steviger wordt als de ketenlengte van de polymeermoleculen toeneemt

Uit je antwoord moet blijken dat:

- tussen de polymeerketens/polymeermoleculen vanderWaalsbindingen
   voorkomen

- dat de sterkte van de vanderWaalsbinding toeneemt als molecuul(massa)
   (en dus de lengte van de polymeerketen) toeneemt

- bij een sterkere vdWaalsbinding de polymeerketens moeilijker langs elkaar
   heen bewegen

conclusie: de kunststof is harder, moeilijker te vervormen, heeft hoger smeltpunt

micro

macro

Uit je antwoord moet blijken dat:

Let op dat je duidelijk verschil maakt tussen:

• woorden op macroniveau: polymeer, kunststof, smeltpunt, hardheid
  en
• woorden op microniveau:  polymeerketen, polymeermolecuul,
                                                            vanderWaalsbinding, langs elkaar bewegen

Aan het eind van deze les:

• kun je uitleggen wat biogebaseerde en biodegradeerbare kunststoffen zijn
• kun je op microniveau uitleggen welke invloed weekmakers, ketenlengte, structuurkenmerken en crosslinks hebben op de eigenschappen van een polymeer
• weet je hoe je micro-ABC kunt gebruiken bij het formuleren van een  antwoord op microniveau

Micro-ABC

REDENEREN over bindingen/moleculen met de ABC-regel:​

Atoomgroep/deeltje/molecuul benoemen​

Binding / interactie benoemen​

Conclusie trekken​

Dit is een handig hulpmiddel om je eigen antwoorden de CONTROLEREN

Leg uit welke invloed vertakking van de polymeerketens (dus het toevoegen van zijgroepen) heeft op het smeltpunt van de kunststof. Vergelijk bijv. de structuur van LDPE en HMPE in tabel 1 op blz 111.

Schrijf je antwoord op papier en controleer met het micro-ABC

(oefen in formuleren)

DENKEN

DELEN

UITWISSELEN

Leg uit welke invloed vertakking van de polymeerketens (dus het toevoegen van zijgroepen) heeft op het smeltpunt van de kunststof. Vergelijk bijvoorbeeld de structuur van LDPE en HDPE op blz 201.

Uit je antwoord moet blijken dat:

- door vertakkingen en/of zijgroepen wordt de afstand tussen de
   polymeerketens groter 

- hoe groter de afstand tussen de polymeerketens, hoe zwakker de
   vanderWaalsbinding tussen de ketens wordt

- hoe groter de zijgroepen aan de polymeerketen, hoe lager het smeltpunt
    en hoe zachter de kunststof zal zijn

micro

Eigenschappen veranderen

Je kunt de eigenschappen van een kunststof dus beïnvloeden door:

- de ketenlengte van het polymeermolecuul

- zijgroepen/vertakkingen van het polymeermolecuul

Je kunt de structuur van een polymeer ook beïnvloeden door het toevoegen van weekmakers..... 

Weekmakers

= kleine moleculen die tussen de polymeerketens gaan zitten

Hierdoor

•  neemt de afstand tussen de
     ketens toe en 
• de aantrekking (vdW binding)
    tussen de ketens af

Wordt een thermoharder beter vervormbaar als je een weekmaker toevoegt?

1. ja
2. nee

Samenvatting

Je kunt de eigenschappen van een kunststof dus beïnvloeden door:

- de ketenlengte van het polymeermolecuul

- zijgroepen/vertakkingen van het polymeermolecuul

- een weekmaker toe te voegen

Andere toevoegingen voor het uiterlijk of de productie zijn bijvoorbeeld kleurstoffen of blaasmiddel (piepschuim).

Eigen werk

• doorlezen H9.4
• leren blauwgedrukte begrippen
• (af)maken + nakijken: opgave 16, 17, 19, 22
  

Bedenk: het werk is om van te leren, dus het gaat niet (alleen) om het juiste antwoord, maar ook om de formulering. Kijk je eigen antwoorden kritisch na! 

Bindingen bij moleculaire stoffen

ionen