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.

▶ Ćwicz ten temat fiszki, quiz i prawda/fałsz — z wynikiem i powtórkami
Przedmioty codziennego użytku z tworzyw sztucznych
Przedmioty z tworzyw sztucznych (Autor: Cjp24, Public domain, źródło)

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:

  1. rozkładzie polimeru na monomery
  2. łączeniu monomerów w długi łańcuch
  3. spalaniu tworzywa
  4. 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:

  1. rury kanalizacyjne
  2. butelki na napoje
  3. izolację kabli
  4. 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:

  1. powstaje wyłącznie para wodna
  2. wydzielają się trujące gazy
  3. tworzywo nie chce się palić
  4. 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:

  1. są cięższe
  2. szybciej ulegają rozkładowi
  3. przewodzą prąd
  4. 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?

  1. Metanu
  2. Etenu
  3. Etynu
  4. 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