Tworzywa sztuczne i polimeryzacja
Chemia, klasa 8 · Chemia organiczna
Najważniejsze w skrócie
Polimeryzacja to reakcja, w której wiele małych cząsteczek — monomerów — łączy się w jeden bardzo długi łańcuch, czyli polimer. Warunkiem jest wiązanie wielokrotne: podwójne wiązanie w monomerze pęka i uwolnione miejsca łączą sąsiednie cząsteczki. Z etenu (CH₂=CH₂) powstaje w ten sposób polietylen, z propenu polipropylen, a z chlorku winylu polichlorek winylu, znany jako PVC. Nazwę polimeru tworzymy zwykle przez dodanie przedrostka „poli-" do nazwy monomeru.
Tworzywa sztuczne są lekkie, tanie, odporne na wodę i nie przewodzą prądu — dlatego robi się z nich opakowania, butelki, rury, izolację kabli i części sprzętu. Ich największą wadą jest trwałość: butelka PET rozkłada się w środowisku setki lat, a spalanie tworzyw w domowym piecu uwalnia trujące gazy. Dlatego tworzywa segregujemy i poddajemy recyklingowi — symbol z cyfrą w trójkącie na opakowaniu mówi, z jakiego tworzywa jest wykonane. Powstają też biotworzywa, które ulegają rozkładowi znacznie szybciej.

Pojęcia
- Co to jest polimeryzacja?
- Reakcja łączenia wielu małych cząsteczek (monomerów) w długi łańcuch — polimer.
- Co to jest monomer, a co polimer?
- Monomer to pojedyncza mała cząsteczka wyjściowa. Polimer to długi łańcuch zbudowany z powtarzających się monomerów.
- Jaki warunek musi spełniać monomer?
- Musi mieć wiązanie wielokrotne, najczęściej podwójne — ono pęka i pozwala łączyć cząsteczki.
- Z czego powstaje polietylen?
- Z etenu CH₂=CH₂. Wiązanie podwójne pęka, a cząsteczki łączą się w łańcuch −CH₂−CH₂−CH₂−.
- Skąd bierze się nazwa polimeru?
- Z przedrostka „poli-" (wiele) i nazwy monomeru: eten → polietylen, propen → polipropylen.
- Co oznacza skrót PVC?
- Polichlorek winylu — tworzywo z chlorku winylu, używane na rury, wykładziny i okna.
- Wymień trzy zalety tworzyw sztucznych
- Są lekkie, tanie i odporne na wodę oraz korozję; dodatkowo nie przewodzą prądu.
- Jaka jest główna wada tworzyw sztucznych?
- Nie rozkładają się przez setki lat, więc zaśmiecają środowisko.
- Dlaczego nie wolno palić plastiku w piecu?
- W niskiej temperaturze powstają trujące gazy, m.in. dioksyny i chlorowodór z PVC.
- Co to jest recykling tworzyw?
- Ponowne przetworzenie zużytego tworzywa na nowy surowiec — np. butelka PET staje się włóknem na polar.
- Z jakiego tworzywa są butelki na napoje?
- Z PET — politereftalanu etylenu, oznaczanego cyfrą 1 w trójkącie.
- Co to są biotworzywa?
- Tworzywa z surowców roślinnych (np. skrobi kukurydzianej), które w odpowiednich warunkach ulegają rozkładowi w kilka miesięcy.
Sprawdź się
1. Polimeryzacja polega na:
- rozkładzie polimeru na monomery
- łączeniu monomerów w długi łańcuch
- spalaniu tworzywa
- rozpuszczaniu polimeru w wodzie
Pokaż odpowiedź
B. łączeniu monomerów w długi łańcuch — Wiele monomerów łączy się w jeden łańcuch — polimer.
2. Skrót PET oznacza tworzywo, z którego robi się:
- rury kanalizacyjne
- butelki na napoje
- izolację kabli
- szyby okienne
Pokaż odpowiedź
B. butelki na napoje — PET to typowe tworzywo na butelki, oznaczane cyfrą 1.
3. Spalanie plastiku w domowym piecu jest niebezpieczne, bo:
- powstaje wyłącznie para wodna
- wydzielają się trujące gazy
- tworzywo nie chce się palić
- powstaje czysty węgiel
Pokaż odpowiedź
B. wydzielają się trujące gazy — W niskiej temperaturze powstają dioksyny i inne trucizny.
4. Biotworzywa różnią się od zwykłych tym, że:
- są cięższe
- szybciej ulegają rozkładowi
- przewodzą prąd
- nie da się ich formować
Pokaż odpowiedź
B. szybciej ulegają rozkładowi — Powstają z surowców roślinnych i rozkładają się w miesiącach, nie w stuleciach.
5. Z jakiego monomeru powstaje polietylen?
- Metanu
- Etenu
- Etynu
- Etanolu
Pokaż odpowiedź
B. Etenu — Wiązanie podwójne w etenie otwiera się i łączy cząsteczki w łańcuch.
Więcej pytań — razem 50 fiszek, pytań i zdań prawda/fałsz — czeka w ćwiczeniach.
▶ Ćwicz ten temat fiszki, quiz i prawda/fałsz — z wynikiem i powtórkami