PowerPoint Presentation

Polymers

Sumber: (Alex Stamm and Noah Brubaker)

June 29th, 2011Hydrocarbonsex: Alkanes1 Meth-2 Eth-3 Prop-4 But-5 Pent-6 Hex-7 Hept-8 Oct-9 Non-10 Dec-11 Undec-12 Dodec-

Hydrocarbons at Room Temperature

GasMethaneEthanePropaneButane

PlasticLiquid

Waxy

20 to 40 Carbons5 to 19 Carbons

40 or more CarbonsMelting Point

As the length of hydrocarbons get longer, the Melting Point grows Higher. Why?What other material properties change?Viscosity

Hardness

Toughness

Flammability

BondingCovalent

Ionic (NaCl)

Metal

Van der Waals

TYPES OF BONDS IN MATERIALSIonicSatu atom mendonasikan satu elektron untuk membentuk kation, dan atom yang lain menerima satu elektron untuk membentuk anion. Anion dan kation kemudian bergabung dengan atraksi elektrostatik yang kuat membentuk ikatan ionik.contoh: NaClIkatan ionik umumnya mempunyai kekuatan yang sama di segala arah padatan bersifat kuat dan kokoh tetapi cenderung getas karena tidak ada atom yang dapat bergerak saat ada tekanan eksternal, juga bad conductors

KovalenBerbagai elektroncontoh: C2H6 (gas) polietilen (padat) Cl2, F2

Sifat material:fleksibel, mempunyai karakter yang mudah dideformasi.Seperti halnya ikatan ionik, ikatan kovalen held in place sehingga tidak baik untuk transfer listrik maupun panas MetallicAtom logam merupakan donor elektron yang baik dan ikatan logam nampak seperti kumpulan ion positif (core) yang dikelilingi ion negatif.

Kehilangan elektron menjadikannya memiliki sifat transfer yang baik : untuk konduktor listrik dan panasMemungkinkan ion-ion bergeser satu sama lain sehingga material dapat mengalami deformasi ketika diberikan tekananSecondary Bond : van der WaalsHidrogen Bond

Ikatan tersebut berdasarkan atraksi antara atom atau dipol molekul. Dipol terbentuk jika terjadi distribusi muatan yang tidak simetris, menyebabkan perpisahan antara porsi positif dan negatif dari molekul tersebut

Molecular Structure of PolymersLinearHigh Density Polyethylene (HDPE), PVC, Nylon, CottonBranchedLow Density Polyethylene (LDPE)Cross-linkedRubberNetworkKevlar, Epoxy

Low-Density Polyethylene (LDPE)

Chain Length: 1000 - 2000

High-Density Polyethylene (HDPE)

Chain Length: 10,000 100,000

Ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE)

HelmetGearsJoint Replacement

Chain Length: 2-6 millionEndless Possibilities

New Functional Groups

Different Polymer Backbones

Functional Groups

PVC (polyvinyl chloride)

Chain Length: 4,000 5,000More Polar Stronger Bonding

Polyethylene Terephthalate (PET) Polyester

Chain Length: 4,000 8,000

Ester

Nylon

Cotton

Long Strands of Cellulose+ Hydrogen BondsCellulose is the most common organic material on earth! It is also a primary constituent of wood and paper.

Polymers in Biology

DNA

SugarStarch

ProteinsKevlar (para-aramic synthetic fiber)Strong Network of Covalent BondsAnd Polar Hydrogen Bonds

Aramic: aromatic polyamideEndless Possibilities

New Functional Groups

Different Polymer Backbones

Inorganic PolymersSilicon (Si)

Inorganic PolymersSilicon (Si)Germanium (Ge)

Inorganic PolymersSilicon (Si)Germanium (Ge)Boron-Nitrogen (B N)

Inorganic PolymersSilicon (Si)Germanium (Ge)Boron-Nitrogen (B N)Aluminum Nitrogen (Al N)On and on

Conclusions:Polymers make up all sorts of materials that are all around us!They can have a huge range or material properties based on their:Functional GroupsStructureBackboneKeep thinking about how chemical interactions on the nano-scale correspond to material properties on the macro-scaleTime for an Activity! Please find your group open your access (laptop, wifi, modem, etc)Listen to my next instruction...