Polimerizimi & Plastika 3D | Simulim Kimi

Rreth këtij simulimi

Polimerizimi & Plastika është një simulim ndërveprues i kimisë së materialeve 3D që eksploron se si struktura e monomerit dhe lidhja ndër-zinxhir rregullojnë vetitë mekanike të plastikës dhe gomes. Tre zinxhirë paralelë makromolekularë janë ankoruar midis kapëseve të testimit të tërheqjes. Nxënësit mund të kalojnë ndërmjet polimerizimit me Shtim (zinxhirë polietileni të formuar duke hapur lidhje dyfishe C=C), polimerizimit me Kondensim (zinxhirë Najloni bashkë-monomer të alternuar që lirojnë molekula H2O) dhe rrjeteve të Elastomerit të lidhur tërthorazi të lidhura me ura disulfidi kovalente të arta. Tërheqja e kapëses së tërheqjes shtrin zinxhirët e mbështjellë jashtë; lëshimi i kapëses tregon se si lidhjet tërthore tërheqin zinxhirët e elastomerit përsëri në gjatësinë e tyre origjinale, ndërsa termoplastikët e palidhur tërthorazi mund të rrëshqasin dhe të deformohen.

Çfarë mund të eksplorojnë nxënësit

Zgjidhni Shtesë (Polietilen) me 0 lidhje tërthore, ngrini Temperaturën mbi 400 K dhe tërhiqni Kapësen e Tërheqjes së djathtë nga jashtë për të vëzhguar rrëshqitjen e zinxhirit plastik.
Kaloni te Elastomeri i lidhur tërthorazi me 6 lidhje tërthore, tërhiqni Kapësen e Tërheqjes për të shtrirë rrjetin dhe lëshojeni atë për të parë kthimin e shpejtë elastik.
Zgjidhni Kondensimin (Najlon) dhe vëzhgoni njësitë bashkë-monomere blu dhe magenta të alternuara së bashku me molekulat e kuqe dhe të bardha të nënproduktit H2O të liruara.
Rritni dendësinë e lidhjeve tërthore deri në 10 ura për të formuar një rrjet të ngurtë Termoseti dhe ndjeni se sa fort zinxhirët i rezistojnë shtrirjes.
Klikoni direkt në çdo sferë monomere përgjatë zinxhirëve të polimerit për të shtuar ura lidhjeje tërthore disulfidi dhe shikoni rrjetin të shtrëngohet.

Objektivat e të nxënit

1Dalloni midis polimerizimit me shtim (monomer i vetëm, pa nënprodukte) dhe polimerizimit me kondensim (dy grupe funksionale, molekulë e vogël e eliminuar).
2Shpjegoni se si lidhjet kovalente tërthore midis zinxhirëve të polimerit parandalojnë rrëshqitjen e pakthyeshme dhe u jepin elastomerëve të vullkanizuar kujtesën e tyre elastike.
3Krahasoni strukturat molekulare dhe sjelljet termike të termoplastikëve, elastomerëve dhe termoseteve.
4Përshkruani se si zinxhirët e polimerit të mbështjellë zhbëhen kur shtrihen në tension dhe kthehen për shkak të entropisë dhe forcave rikthyese të lidhjeve tërthore.

Pyetjet që bëjnë mësuesit

Cili është ndryshimi midis polimerizimit me shtim dhe atij me kondensim?

Në polimerizimin me shtim, monomerët e alkenit të pangopur (të tilla si eteni) hapin lidhjet e tyre dyfishe karbon-karbon për t'u bashkuar në një zinxhir të vetëm të gjatë me 100% ekonomi atomi dhe pa nënprodukte. Në polimerizimin me kondensim, monomerët me dy grupe funksionale reagojnë dhe eliminojnë një molekulë të vogël si uji (H2O) ose HCl në çdo lidhje.

Pse termoplastikët shkrihen kur nxehen ndërsa termosetet jo?

Termoplastikët përbëhen nga zinxhirë të veçantë polimerë të mbajtur së bashku vetëm nga forca të dobëta ndërnukleare që kapërcehen lehtësisht kur nxehen, duke lejuar që zinxhirët të rrëshqasin mbi njëri-tjetrin. Termosetet kanë lidhje tërthore kovalente të gjera që lidhin të gjithë zinxhirët në një rrjet të madh 3D që nuk mund të shkrihet pa karbonizuar lidhjet kovalente.

Si e kthen vullkanizimi gomën e butë në një material të fortë elastik?

Goma natyrale përbëhet nga zinxhirë poliizopreni të mbështjellë që rrëshqasin mbi njëri-tjetrin kur tërhiqen të ngrohtë. Ngrohja e gomës me squfur (vullkanizimi) formon lidhje kovalente disulfidi (-S-S-) midis zinxhirëve fqinjë kështu që zinxhirët mund të zhbëhen kur shtrihen por të kthehen në pozicionet e tyre origjinale kur lëshohen.

Cila është shkalla e polimerizimit (n)?

Shkalla e polimerizimit (n) është numri i njësive monomere përsëritëse të lidhura së bashku në një makromolekulë mesatare polimeri, që shpesh varion nga qindra deri në dhjetëra mijëra në plastikën komerciale.

Vendoseni këtë simulim në faqen tuaj

Vendoseni në platformën tuaj mësimore, në blog ose në faqen e klasës — falas.

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

Vazhdoni të eksploroni

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.

—

Pamje paraprake e Oral & Maxillofacial Atlas

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.

—

Pamje paraprake e Simulim interaktiv: Fotosinteza

Simulim interaktiv falas për Fotosinteza. Eksploroni Fotosinteza në praktikë online — i shkëlqyer për tërë klasën ose për punë të pavarur.

—

Pamje paraprake e Simulim interaktiv: Gjendjet e lëndës

Simulim interaktiv falas për Gjendjet e lëndës. Eksploroni Gjendjet e lëndës në praktikë online — i shkëlqyer për tërë klasën ose për punë të pavarur.

—