Најважније из лекције
| Полимер | Мономер | Формула мономера | Главна примена |
|---|---|---|---|
| Полиетен (PE) | Етен | \(\text{CH}_2=\text{CH}_2\) | Кесе, пластичне фолије, амбалажа |
| Полихлоретен (PVC) | Хлоретен (винил-хлорид) | \(\text{CH}_2=\text{CHCl}\) | ПВЦ столарија, цеви, намештај |
| Тефлон (PTFE) | Тетрафлуороетен | \(\text{CF}_2=\text{CF}_2\) | Нелепљиви премази посуђа |
Полимери су једињења велике молекулске масе (макромолекули) настала међусобним повезивањем великог броја молекула мале молекулске масе.
Мономери су полазна једињења мале молекулске масе од којих настају полимери (грчки: monos – сам, meros – део; poli – много).
Према пореклу, полимери могу бити природни и вештачки (синтетички).
Полимеризација је хемијска реакција у којој се велики број молекула мономера повезује градећи полимер.
Адициони полимери настају реакцијом адиције међу незасићеним мономерима. При томе долази до раскидања вишеструких (двоструких) веза у мономерним јединицама и спајања угљеникових атома у дугачке полимерне ланце.
Полиетен (полиетилен) настаје адиционом полимеризацијом молекула етена при загревању, повишеном притиску и у присуству одговарајућих супстанци (катализатора).
\[ \text{n} \begin{array}{cc} \text{H} & \text{H} \\ | & | \\ \text{C} & = \text{C} \\ | & | \\ \text{H} & \text{H} \end{array} \longrightarrow \left[ \begin{array}{cc} \text{H} & \text{H} \\ | & | \\ -\text{C} & - \text{C}- \\ | & | \\ \text{H} & \text{H} \end{array} \right]_{\text{n}} \]
\(\text{n}\) представља степен полимеризације (број мономерних јединица повезаних у ланац).
Иако је полазни мономер етен гасовита супстанца, добијени полимер (полиетен) је на собној температури у чврстом агрегатном стању.
Примена: Израда пластичних кеса, фолија, пластичних флаша и посуда за чување хране.
Полихлоретен (PVC) је адициони полимер који настаје међусобним спајањем молекула хлоретена (винил-хлорида).
\[ \text{n} \begin{array}{cc} \text{Cl} & \text{H} \\ | & | \\ \text{C} & = \text{C} \\ | & | \\ \text{H} & \text{H} \end{array} \longrightarrow \left[ \begin{array}{cc} \text{Cl} & \text{H} \\ | & | \\ -\text{C} & - \text{C}- \\ | & | \\ \text{H} & \text{H} \end{array} \right]_{\text{n}} \]
Примена: Производња грађевинске столарије (прозори и врата), водоводних и канализационих цеви, баштенског намештаја и различитих изолационих материјала.
Политетрафлуороетен (тефлон) је адициони полимер добијен полимеризацијом молекула тетрафлуороетена.
\[ \text{n} \begin{array}{cc} \text{F} & \text{F} \\ | & | \\ \text{C} & = \text{C} \\ | & | \\ \text{F} & \text{F} \end{array} \longrightarrow \left[ \begin{array}{cc} \text{F} & \text{F} \\ | & | \\ -\text{C} & - \text{C}- \\ | & | \\ \text{F} & \text{F} \end{array} \right]_{\text{n}} \]
Примена: Премазивање кухињског посуђа (тигањи, шерпе) због нелепљивости хране при термичкој обради.
На температурама од \(240\ ^\circ\text{C}\) до \(350\ ^\circ\text{C}\) долази до термичког разлагања тефлона уз ослобађање отровних гасова и пара.
Пластичне масе одликују се великом механичком чврстоћом, лакоћом обликовања, малом густином и изразитом хемијском постојаношћу (отпорне су на дејство влаге, ваздуха и многих хемикалија).
Због велике хемијске постојаности и отпорности на природно разлагање, отпадне пластичне масе се веома дуго задржавају у природи. Неправилно одлагање пластике представља један од највећих еколошких проблема савременог доба.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Која је основна разлика између мономера и полимера?
Мономер је појединачни молекул мале молекулске масе са двоструком везом (нпр. етен), док је полимер макромолекул велике молекулске масе изграђен од великог броја међусобно повезаних мономерних јединица (нпр. полиетен).
Задатак 2 (средњи): Повежите полимер са његовим мономером и главном применом:
- Полиетен
- Поливинил-хлорид (PVC)
- Политетрафлуороетен (Тефлон)
- Полиетен: Мономер је етен (\(\text{CH}_2=\text{CH}_2\)); примена: кесе, фолије, амбалажа за храну.
- Поливинил-хлорид: Мономер је хлоретен (винил-хлорид) (\(\text{CH}_2=\text{CH}-\text{Cl}\)); примена: столарија, водоводне цеви.
- Тефлон: Мономер је тетрафлуороетен (\(\text{CF}_2=\text{CF}_2\)); примена: нелепљиви премази за кухињско посуђе.
Задатак 3 (тежак): На основу чега је могуће да се незасићени угљоводоници (алкени) полимеризују, док се засићени (алкани) не могу директно полимеризовати реакцијом адиције?
Алкени садрже реактивну двоструку везу (\(\text{C}=\text{C}\)) која се приликом полимеризације лако раскида на једноструке везе, омогућавајући угљениковим атомима да формирају нове ковалентне везе са суседним мономерним јединицама. Алкани поседују искључиво постојане једноструке везе (\(\text{C}-\text{C}\)) и немају слободне валенце за реакцију адиције.
