البلمرة بالإضافة: ارتباط المونومرات في سلسلة بوليمر (PE، PP، PVC، PTFE، PS)
الكيمياءالجزيئات الحيوية والبوليمرات17–18 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلتتحرك بحرية جزيئات مونومرات فيها رابطة ثنائية C=C (الإيثيلين، البروبيلين، كلوريد الفينيل، رباعي فلورو الإيثيلين، الستايرين)؛ ومع سير البلمرة تنفتح الرابطة π ويرتبط كل مونومر بالطرف النامي للسلسلة. يعدّ الطالب الوحدات المتكررة n، ويرى المعادلة n CH₂=CHX → (–CH₂–CHX–)n، والكتلة المولية للبوليمر M = n × M(المونومر)، واسم البوليمر الموافق؛ ويمكن أيضًا لمس مونومر لربطه باليد.
الدرس: مفهوم البوليمرات وتركيبها؛ البلمرة بالإضافة؛ المواد البوليمرية (البلاستيك)
ماذا تعرض
تربط البلمرة بالإضافة كثيرًا من جزيئات المونومر الصغيرة في سلسلة واحدة طويلة جدًا. يجب أن يحتوي كل مونومر على رابطة ثنائية C=C: تنكسر الرابطة π وتتكوّن رابطة σ جديدة مع المونومر التالي، ولا ينطلق أي جزيء صغير، لذا تساوي الكتلة المولية للبوليمر ببساطة n ضعف كتلة المونومر. وتغيير الذرة أو المجموعة المرتبطة بالرابطة الثنائية يغيّر البوليمر واستخداماته، من البولي إيثيلين والبولي بروبيلين إلى PVC وPTFE والبوليسترين. ويُسمّى كل بوليمر باسم مونومره، وتُستنتج وحدته المتكررة مباشرة من تركيب المونومر.
طريقة الاستخدام
اختر «المونومر» واضغط «ابدأ البلمرة»، ثم راقب الوحدات تنضم إلى السلسلة واحدة تلو الأخرى بينما تتحدّث المعادلة والكتلة المولية. فعّل «عنونة المجموعات البديلة» لتُظهر أن H أو CH₃ أو Cl أو F أو C₆H₅ تصبح مجموعات جانبية على الهيكل الكربوني. غيّر «عدد الوحدات n المراد ربطها» واطلب من الطلاب توقع الكتلة المولية قبل اكتمال السلسلة.
المعاملات القابلة للتغيير
- المونومر الإيثيلين CH₂=CH₂ → PE, البروبيلين CH₂=CH–CH₃ → PP, كلوريد الفينيل CH₂=CHCl → PVC, رباعي فلورو الإيثيلين CF₂=CF₂ → PTFE, الستايرين CH₂=CH–C₆H₅ → PS
- عدد الوحدات n المراد ربطها 3–30
- سرعة الارتباط 0.5–4 وحدة/s
- عنونة المجموعات البديلة
أسئلة للاستكشاف
- ما الخاصية التركيبية التي يجب أن يملكها المونومر ليشارك في البلمرة بالإضافة؟
- عيّنة من البولي إيثيلين كتلتها المولية 28 000 g/mol. ما درجة بلمرتها n؟
- ما الوحدة المتكررة في PVC، وما علاقتها بتركيب كلوريد الفينيل؟
