פולימרים כימיה לכיתה י״ב
בנושא הזה 5 שיעורים. כך הם מתחילים:
מקרומולקולות ופילמור סיפוח
מקרומולקולה, מונומר, פולימר, פילמור ויחידה חוזרת. פילמור סיפוח: מונומרים עם קשר כפול C=C מתחברים לשרשרת ארוכה, בלי תוצר לוואי. בשיעור: ניסוח פולימר, קטע מייצג, עמוד שדרה וקבוצה צדדית, ומעבר מקטע מייצג אל המונומר.
פילמור דחיסה: פוליאסטר ופוליאמיד
פילמור דחיסה: מונומרים שלכל אחד מהם שתי קבוצות פונקציונליות מתחברים, ובכל קשר שנוצר משתחררת מולקולה קטנה (בדרך כלל מים). פוליאסטר נוצר מחומצה דו-קרבוקסילית ודיאול, ופוליאמיד מחומצה דו-קרבוקסילית ודיאמין.
הערכות מרחבית: פיתול אקראי והפרעות לו
שרשרת פולימר יכולה להסתובב סביב הקשרים היחידים שלה, ולכן היא מתפתלת באקראי: פיתול אקראי. שרשרת פרושה היא סידור אחד מתוך מספר עצום, ולכן נדירה. שלושה גורמים מפריעים לפיתול ומקשיחים את השרשרת: אזור קשיח בעמוד השדרה, קבוצות צדדיות גדולות ואינטראקציות בין שרשרות.
גבישי ואמורפי: Tg, Tm ואחוז גבישיות
בתוך פולימר מוצק יש אזורים אמורפיים (שרשרות סבוכות) ואזורים גבישיים (שרשרות מסודרות ומקבילות). מתחת לטמפרטורה הזגוגית, Tg, האזורים האמורפיים במצב זגוגי, קשיח ושביר; מעליה המקטעים נעים והחומר גמיש. בטמפרטורת ההיתוך, Tm, האזורים הגבישיים נמסים.
תרמופלסטיים, מיחזור, מתיחה וסיבים + חזרה
פולימרים תרמופלסטיים מתרככים בחימום ומתקשים בקירור, ולכן אפשר להתיך אותם מחדש ולמחזר. בשיעור: חדירות גזים דרך האזורים האמורפיים, השינויים במבנה בזמן מתיחה, סיבים טבעיים וסינתטיים וגיהוץ בדים. בסוף: חזרה על יחידת הפולימרים.
שאלה לדוגמה
מהו מונומר?
- תוצר הלוואי של הפילמור
- שרשרת ארוכה של יחידות חוזרות, שנוצרת בפילמור
- מולקולה קטנה שממנה בונים את שרשרת הפולימר
- פולימר קצר שבנוי מסוג אחד של אטומים בלבד, כמו פחמן
לתשובה
מולקולה קטנה שממנה בונים את שרשרת הפולימר - מונומר הוא "אבן הבניין". הרבה מונומרים שמתחברים זה לזה יוצרים פולימר.
→ אנטרופיה וספונטניותכימיה פיזיקלית: אור, צבע ואורביטלים ←
לומדים את כל זה במרחב הלמידה, בחינם
שיעורים מונפשים ותרגול לפי תוכנית משרד החינוך. הילד עושה משהו בכל מסך ומקבל הסבר על כל טעות, וההורה מקבל דוח שבועי. ממלכתי וממלכתי-דתי.