Polimerisasi & Plastik 3D | Simulasi Kimia

Tentang simulasi ini

Polimerisasi & Plastik adalah simulasi kimia material 3D interaktif yang mengeksplorasi bagaimana struktur monomer dan ikatan antar-rantai mengatur sifat mekanik plastik dan karet. Tiga rantai makromolekul paralel dijangkarkan di antara klem pengujian tarik. Siswa dapat beralih antara polimerisasi Adisi (rantai polietena yang dibentuk dengan membuka ikatan rangkap C=C), polimerisasi Kondensasi (rantai Nilon ko-monomer bergantian yang melepaskan molekul H2O), dan jaringan Elastomer Berikatan Silang yang dihubungkan oleh jembatan disulfida kovalen emas. Menyeret klem tarik meregangkan rantai yang melingkar ke luar; melepaskan klem menunjukkan bagaimana ikatan silang menarik kembali rantai elastomer ke panjang aslinya sementara termoplastik yang tidak berikatan silang dapat bergeser dan mengalami deformasi.

Yang bisa dijelajahi siswa

Pilih Adisi (Polietena) dengan 0 ikatan silang, naikkan Suhu di atas 400 K, dan seret Klem Tarik kanan ke luar untuk mengamati slip rantai plastik.
Beralih ke Elastomer Berikatan Silang dengan 6 ikatan silang, seret Klem Tarik untuk meregangkan jaringan, dan lepaskan untuk menyaksikan pemulihan elastis yang cepat.
Pilih Kondensasi (Nilon) dan amati unit ko-monomer biru dan magenta yang bergantian beserta molekul produk sampingan H2O merah-putih yang dilepaskan.
Tingkatkan Kepadatan ikatan silang sepenuhnya hingga 10 jembatan untuk membentuk jaringan Termoset yang kaku dan rasakan seberapa kuat rantai menolak peregangan.
Klik langsung pada bola monomer apa saja di sepanjang rantai polimer untuk menambahkan jembatan ikatan silang disulfida dan saksikan jaringan mengencang.

Tujuan pembelajaran

1Bedakan antara polimerisasi adisi (monomer tunggal, tanpa produk sampingan) dan polimerisasi kondensasi (dua gugus fungsi, molekul kecil dieliminasi).
2Jelaskan bagaimana ikatan silang kovalen antara rantai polimer mencegah pergeseran ireversibel dan memberi elastomer vulkanisir memori elastisnya.
3Bandingkan struktur molekul dan perilaku termal termoplastik, elastomer, dan termoset.
4Jelaskan bagaimana rantai polimer yang melingkar mengendur saat diregangkan dalam tegangan dan memantul kembali karena entropi dan gaya pemulih ikatan silang.

Pertanyaan yang sering diajukan guru

Apa perbedaan antara polimerisasi adisi dan kondensasi?

Dalam polimerisasi adisi, monomer alkena tak jenuh (seperti etena) membuka ikatan rangkap karbon-karbon mereka untuk bergabung menjadi satu rantai panjang dengan ekonomi atom 100% dan tanpa produk sampingan. Dalam polimerisasi kondensasi, monomer dengan dua gugus fungsi bereaksi dan mengeliminasi molekul kecil seperti air (H2O) atau HCl pada setiap ikatan.

Mengapa termoplastik meleleh saat dipanaskan sementara termoset tidak?

Termoplastik terdiri dari rantai polimer terpisah yang disatukan hanya oleh gaya antarmolekul lemah yang mudah diatasi saat dipanaskan, memungkinkan rantai bergeser melewati satu sama lain. Termoset memiliki ikatan silang kovalen ekstensif yang mengikat semua rantai menjadi satu jaringan 3D raksasa yang tidak dapat meleleh tanpa menghanguskan ikatan kovalen.

Bagaimana vulkanisasi mengubah karet lunak menjadi bahan elastis yang kuat?

Karet alam terdiri dari rantai poliisoprena melingkar yang bergeser melewati satu sama lain saat ditarik hangat. Memanaskan karet dengan belerang (vulkanisasi) membentuk jembatan disulfida (-S-S-) kovalen antara rantai yang berdekatan sehingga rantai dapat mengendur saat diregangkan tetapi kembali ke posisi semula saat dilepaskan.

Apa itu derajat polimerisasi (n)?

Derajat polimerisasi (n) adalah jumlah unit monomer berulang yang terhubung bersama dalam makromolekul polimer rata-rata, sering kali berkisar dari ratusan hingga puluhan ribu dalam plastik komersial.

Sematkan simulasi ini

Pasang di LMS, blog, atau situs kelas Anda — gratis.

<iframe src="https://kiwibee.io/id/simulations/polymerisation-plastics-3d-3d-simulation/embed" title="Polimerisasi &amp; Plastik | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>

Lanjut menjelajah

Explore an adult male reference body in 3D. Reveal 14 anatomical systems, search thousands of named structures, isolate organs, and pull 2,209 modeled pieces apart to see how the body is organized.

—

Explore the head and neck in 3D: 643 source meshes across 14 layers, 47 facial and masticatory muscles, and 77 drawn nerves, vessels and glands the source scan omits. Open any tooth onto its own pulp canal, and follow the seven stages of tooth development.

—

Pratinjau Simulasi interaktif Fotosintesis

Simulasi interaktif gratis tentang Fotosintesis. Jelajahi Fotosintesis secara langsung secara daring — cocok untuk seluruh kelas maupun belajar mandiri.

—