Nota Kimia T5 Bab 4: Polimer SPM | KSSM — JomSkor
Nota ringkas Kimia SPM Tingkatan 5 Bab 4 — polimer asli dan sintetik, polimerisasi penambahan dan kondensasi, getah asli vs getah sintetik, plastik termoplastik dan termoset.
1. Asas Polimer
- Polimer: molekul besar (makromolekul) yang terbentuk daripada banyak unit berulang kecil yang dipanggil monomer.
- Monomer: unit asas yang bergabung untuk membentuk polimer.
- Darjah polimerisasi: bilangan unit monomer dalam satu rantai polimer.
| Jenis | Polimerisasi | Monomer | Produk Sampingan |
|---|---|---|---|
| Penambahan | C=C bergabung | Alkena | Tiada |
| Kondensasi | 2 kumpulan berfungsi bertindak balas | 2 jenis monomer berbeza | H₂O atau HCl |
2. Polimerisasi Penambahan
Monomer alkena bergabung dengan ikatan ganda dua terbuka — tiada produk sampingan.
| Polimer | Monomer | Kegunaan |
|---|---|---|
| Polietilena (PE) | Etena (CH₂=CH₂) | Beg plastik, botol, filem pembungkus |
| Polivinil klorida (PVC) | Vinil klorida (CH₂=CHCl) | Paip, kabel elektrik, kulit sintetik |
| Polistirena (PS) | Stirena (C₆H₅CH=CH₂) | Bekas makanan, insulasi, mainan |
| Polipropilena (PP) | Propena (CH₃CH=CH₂) | Tali, karpet, bekas makanan |
| Teflon (PTFE) | Tetrafluoroetena (CF₂=CF₂) | Kuali tidak melekat, paip kimia |
3. Polimerisasi Kondensasi
Dua monomer berbeza bergabung dengan membebaskan molekul kecil (H₂O atau HCl). Setiap monomer mesti mempunyai dua kumpulan berfungsi.
| Polimer | Monomer 1 | Monomer 2 | Kegunaan |
|---|---|---|---|
| Nylon-6,6 | 1,6-diaminoheksana (–NH₂) | Asid heksandioik (–COOH) | Stoking, tali, berus gigi |
| Poliester (Terylene/Dacron) | Etilena glikol (–OH) | Asid tereftalik (–COOH) | Kain, botol PET, serat tekstil |
| Protein | Asid amino (–NH₂ dan –COOH) | — | Enzim, rambut, otot |
Nylon: ikatan peptida –CO–NH– antara monomer (diamin + asid dikarboksilik)
Poliester: ikatan ester –CO–O– antara monomer (diol + asid dikarboksilik)
4. Getah Asli dan Getah Sintetik
Getah Asli (Poliisoprena)
- Monomer: isoprena (2-metilbuta-1,3-diena)
- Polimerisasi penambahan — ikatan C=C dalam isoprena terbuka
- Sifat semula jadi: lembut, melekit pada panas, rapuh pada sejuk, tidak tahan minyak
- Vulkanisasi: getah dipanaskan dengan sulfur → ikatan silang S–S antara rantai polimer → getah lebih keras, elastik dan tahan lasak
Getah Sintetik
| Getah Sintetik | Monomer | Kelebihan |
|---|---|---|
| Neoprena | Kloroprena | Tahan minyak dan bahan kimia |
| SBR (Styrene-Butadiene) | Stirena + butadiena | Tayar kereta, kasut |
| Nitril | Akrilonitril + butadiena | Sarung tangan makmal, tahan pelarut |
5. Plastik Termoplastik vs Termoset
| Sifat | Termoplastik | Termoset |
|---|---|---|
| Ikatan antara rantai | Daya van der Waals lemah | Ikatan silang kovalen kuat |
| Apabila dipanaskan | Melunak, boleh dibentuk semula | Tidak melunak, terbakar terus |
| Kitar semula | Boleh dikitar semula | Tidak boleh dikitar semula |
| Contoh | PE, PVC, PP, polistirena | Bakelite, melamin, resin epoksi |
6. Kesan Polimer terhadap Alam Sekitar
- Kebanyakan plastik sintetik tidak boleh biodegradasi — kekal dalam alam sekitar ratusan tahun.
- Pembakaran plastik menghasilkan gas toksik (HCl dari PVC, dioksin).
- Penyelesaian: kitar semula, plastik biodegradasi (polilaktik asid, PLA), kurangkan penggunaan plastik.
- Polimer biodegradasi: dibuat daripada bahan asli (kanji, selulosa, PLA) — terurai secara semula jadi.
Soalan lazim
Apakah perbezaan antara polimerisasi penambahan dan kondensasi?
Polimerisasi penambahan: monomer yang mengandungi ikatan ganda dua (C=C) bergabung tanpa menghasilkan sebarang produk sampingan. Polimerisasi kondensasi: dua monomer yang berbeza (setiap satu dengan dua kumpulan berfungsi) bergabung sambil melepaskan molekul kecil seperti air (H₂O) atau asid hidroklorik (HCl).
Mengapa getah asli perlu divulkan dan apakah kesannya?
Getah asli (poliisoprena) lembut, melekit pada suhu panas dan rapuh pada suhu sejuk. Proses <strong>vulkanisasi</strong> — memanaskan getah dengan sulfur — membentuk ikatan silang (cross-link) antara rantai polimer melalui atom sulfur. Hasilnya getah lebih keras, elastik, tahan panas dan tidak melekit.
Apakah perbezaan antara plastik termoplastik dan termoset?
Termoplastik: boleh dilunakkan dan dibentuk semula apabila dipanaskan berulang kali kerana rantai polimer tidak berikat silang. Contoh: polietilena, PVC, polistirena. Termoset: tidak boleh dilunakkan semula selepas diproses — ikatan silang kovalen antara rantai menjadikannya keras kekal. Contoh: Bakelite, melamin, epoksi.
Bagaimana untuk mengenal pasti monomer daripada struktur polimer?
Untuk polimer penambahan: cari unit berulang dalam rantai — monomer = unit berulang dengan ikatan ganda dua C=C dipulihkan. Untuk polimer kondensasi: cari sambungan –CO–NH– (amida/Nylon) atau –CO–O– (ester/poliester) dan kenal pasti dua monomer asal.