Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩

Polymerisation · ⁨ปฏิกิริยาโพลิเมไรเซชัน⁩

A-Level Chemistry · ⁨Chemistry A-Level⁩ · Topic 35 · ⁨หัวข้อ 35⁩

Video lesson for this topic · ⁨บทเรียนวิดีโอสำหรับหัวข้อนี้⁩ Open the video page · ⁨เปิดหน้าวิดีโอ⁩
7:58

ปฏิกิริยาพอลิเมไรเซชัน (A2)

ดูสามสิ่งที่แตกต่างกันมาก เชือกไนลอน ขวดน้ำพลาสติก และโปรตีนในเส้นผมของคุณ ดูเหมือนจะไม่มีอะไรร่วมกัน แต่ทั้งสาม…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨การบรรยายภาษาอังกฤษ · คำบรรยายภาษาอังกฤษ + 中文 ลอยตัวบนภาพ⁩

35.1

Condensation polymerisation · ⁨พอลิเมอไรเซชันแบบคอนเดนเซชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
  1. describe the formation of polyesters: (a) the reaction between a diol and a dicarboxylic acid or dioyl chloride (b) the reaction of a hydroxycarboxylic acid
  2. describe the formation of polyamides: (a) the reaction between a diamine and a dicarboxylic acid or dioyl chloride (b) the reaction of an aminocarboxylic acid (c) the reaction between amino acids
  3. deduce the repeat unit of a condensation polymer obtained from a given monomer or pair of monomers
  4. identify the monomer(s) present in a given section of a condensation polymer molecule
ไทย
  1. อธิบายการสร้าง โพลีเอสเตอร์: (ก) ปฏิกิริยาระหว่างไดโอลและกรดไดคาร์บอกซิลิกหรือไดอะไซลคลอไรด์ (ข) ปฏิกิริยาของไฮดรอกซีคาร์บอกซิลิกแอซิด
  2. อธิบายการสร้าง โพลีแอมไมด์: (ก) ปฏิกิริยาระหว่างไดอะมิ้นและกรดไดคาร์บอกซิลิกหรือไดอะไซลคลอไรด์ (ข) ปฏิกิริยาของอะมิโนคาร์บอกซิลิกแอซิด (ค) ปฏิกิริยาระหว่างกรดอะมิโน
  3. สรุป หน่วยซ้ำ ของ พอลิเมอร์แบบ condensation ที่ได้จาก monomer หรือคู่ monomer给定
  4. ระบุ monomer(s) ที่มีอยู่ในส่วนที่กำหนดของโมเลกุลพอลิเมอร์แบบ condensation

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

In condensation polymerisation 缩合聚合, monomers join into a long chain and a small molecule (such as water or $\text{HCl}$) is lost each time a new bond forms. Each monomer needs two reactive groups, so the chain can grow at both ends.

Polyesters

A polyester 聚酯 has many ester links along its chain. You can make one from:

  • a diol 二醇 (two $\text{–OH}$ groups) and a dicarboxylic acid 二羧酸 (two $\text{–COOH}$ groups), or a dioyl chloride.
  • a single hydroxycarboxylic acid, which has both an $\text{–OH}$ and a $\text{–COOH}$.

Polyamides

A polyamide 聚酰胺 has many amide links. You can make one from:

  • a diamine 二胺 (two $\text{–NH}_2$ groups) and a dicarboxylic acid or a dioyl chloride.
  • a single aminocarboxylic acid, or from amino acids 氨基酸 joining together (proteins are natural polyamides).

Repeat units and monomers

The repeat unit 重复单元 of a condensation polymer contains parts of both monomers, minus the atoms lost as the small molecule. To find the monomers 单体 from a section of polymer, break the chain at each ester or amide link, then add back $\text{–OH}$ and $\text{–H}$ (or $\text{–Cl}$).

Worked example. A polymer chain contains repeating $\text{–CONH–}$ links. Name the type of polymer, identify the monomers, and give the small molecule lost. A $\text{–CONH–}$ link is an amide, so this is a polyamide made by condensation polymerisation. To find the monomers, break the chain at each amide link and give the cut ends their atoms back: the carbon side takes $\text{–OH}$, making a dicarboxylic acid, and the nitrogen side takes $\text{–H}$, making a diamine. The small molecule lost at each link is water (or $\text{HCl}$, if an acyl dichloride was used in place of the acid). Each monomer must have two functional groups, or the chain could never keep growing - if the monomer you propose has only one, you have broken the chain in the wrong place.

ไทย

ใน พอลิเมอไรเซชันแบบคอนเดนเซชัน โมโนเมอร์เชื่อมต่อกันเป็นสายยาว และ มีโมเลกุลขนาดเล็ก (เช่น น้ำหรือ $\text{HCl}$) ถูกปล่อยออกทุกครั้งที่เกิดพันธะใหม่ Each monomer ต้องมี สอง กลุ่มทำปฏิกิริยา เพื่อให้สายสามารถเติบโตได้ทั้งสองด้าน

กลุ่มคาร์บอกซิลที่เชื่อมกับไฮดรอกซิลเพื่อสร้างลิงก์เอสเตอร์ และกลุ่มคาร์บอกซิลที่เชื่อมกับอะมินเพื่อสร้างลิงก์แอมิด โดยแต่ละครั้งจะปล่อยโมเลกุลของน้ำออกมา
ลิงก์การควบแน่น: โพลีเอสเตอร์สร้างลิงก์เอสเตอร์และโพลีแอมิดสร้างลิงก์แอมิด; ลิงก์ใหม่แต่ละตัวจะปล่อยโมเลกุลขนาดเล็ก (ในที่นี้คือน้ำ)

โพลีเอสเตอร์

โพลีเอสเตอร์ มีลิงก์เอสเตอร์จำนวนมากเรียงตามสายโซ่ สามารถผลิตได้จาก:

  • ไดอล (มี $\text{–OH}$ สองกลุ่ม) และ กรดไดคาร์บอกซิลิก (มี $\text{–COOH}$ สองกลุ่ม) หรือ ไดโอซิลคลอไรด์
  • ไฮโดรซีคาร์บอกซิลิกแอซิดชนิดเดียว ซึ่งมีทั้ง $\text{–OH}$ และ $\text{–COOH}$
กองพลาสติกใสบดบดจากขวดเครื่องดื่ม
ขวดเครื่องดื่ม PET ทำจากโพลีเอสเตอร์ — โพลิเมอร์จากการควบแน่น ซึ่งถูกเก็บรวบรวมไว้เพื่อรีไซเคิลในภาพนี้

โพลีแอมิด

โพลีแอมิด มีลิงก์แอมิดจำนวนมาก สามารถผลิตได้จาก:

  • ไดเอมีน (มี $\text{–NH}_2$ สองกลุ่ม) และ กรดไดคาร์บอกซิลิกหรือไดโอซิลคลอไรด์
  • อะมิโนคาร์บอกซิลิกแอซิดชนิดเดียว หรือ จาก กรดอะมิโน ที่รวมตัวกัน (โปรตีนคือโพลีแอมิดธรรมชาติ)
เส้นใยไนลอนสีชมพูถูกดึงขึ้นจากถ้วยทดลอง ก่อตัวเป็นเส้นใยต่อเนื่องที่พื้นผิวของเหลว
" trik绳子尼龙": ไนลอน (โพลีแอมิด) เกิดขึ้นเมื่อสารละลายปฏิกิริยาทั้งสองมาพบกัน ดังนั้นจึงสามารถดึงเส้นใยยาวเพียงเส้นเดียวออกมาได้ (ในภาพนี้เป็นสีชมพูเนื่องจากเพิ่มอินดิเคเตอร์)

หน่วยซ้ำและโมโนเมอร์

หน่วยซ้ำ ของโพลิเมอร์จากการควบแน่นประกอบด้วยส่วนของ โมโนเมอร์ทั้งสอง หักลบด้วยอะตอมที่สูญเสียไปพร้อมกับโมเลกุลขนาดเล็ก เพื่อหา โมโนเมอร์ จากส่วนหนึ่งของโพลิเมอร์ ให้ตัดสายโซ่ที่ลิงก์เอสเตอร์หรือแอมิดทุกจุด แล้วเติม $\text{–OH}$ และ $\text{–H}$ (หรือ $\text{–Cl}$) กลับเข้าไป

สายโพลีเอสเตอร์ถูกตัดที่ลิงก์เอสเตอร์ และปลายที่ถูกตัดให้กลับ -OH และ -H เพื่อคืนโมโนเมอร์ไดอลและกรดไดคาร์บอกซิลิก
ในการหาโมโนเมอร์ ให้ตัดสายโซ่ที่ลิงก์แต่ละจุดแล้วเติม –OH และ –H กลับไปที่ปลายที่ถูกตัด — ในที่นี้คืนไดอลและกรดไดคาร์บอกซิลิก

ตัวอย่างทำข้อสอบ. สายโพลิเมอร์มีลิงก์ $\text{–CONH–}$ ซ้ำกัน ชื่อประเภทของโพลิเมอร์ ระบุโมโนเมอร์ และบอกโมเลกุลขนาดเล็กที่หายไป ลิงก์ $\text{–CONH–}$ คือ แอมิด ดังนั้นนี่คือ โพลีแอมิด ที่เกิดจาก โพลิเมไรเซชันแบบควบแน่น ในการหาโมโนเมอร์ ให้ตัดสายโซ่ที่ ทุก ลิงก์แอมิดแล้วคืนอะตอมให้ปลายที่ถูกตัด: ฝั่งคาร์บอนรับ $\text{–OH}$ ทำให้กลายเป็น กรดไดคาร์บอกซิลิก และฝั่งไนโตรเจนรับ $\text{–H}$ ทำให้กลายเป็น ไดเอมีน โมเลกุลขนาดเล็กที่หายไป在每个ลิงก์คือ น้ำ (หรือ $\text{HCl}$ หากใช้แอซีลไดคลอไรด์แทนกรด) โมโนเมอร์แต่ละตัวต้องมี สอง กลุ่มฟังก์ชัน มิฉะนั้นสายโซ่จะไม่สามารถเติบโตต่อได้ — หากคุณเสนอโมโนเมอร์ที่มีเพียงหนึ่งกลุ่ม แสดงว่าคุณตัดสายโซ่ผิดตำแหน่ง

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Condensation polymer route · ⁨เส้นทางetweenensation polymer⁩

Watch monomers join while a small molecule leaves each time. · ⁨สังเกตโมโนเมอร์เชื่อมต่อกันในขณะที่โมเลกุลขนาดเล็กหลุดออกทุกครั้งที่⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
condensation polymerisation/kɒndenˈseɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ การพอลิเมอไรเซชันแบบลด
polyester/ˌpɒlɪˈestə/ โพลีเอสเตอร์
diol/dɪˈɒl/ diol
dicarboxylic acid/ˌdɪkɑːbəkˈsɪlɪk ˈæsɪd/ กรดไดคาร์บอกซิลิก
polyamide/ˌpɒlɪˈeɪmaɪd/ โพลีเอไมด์
diamine/ˈdaɪəmaɪn/ ไดเอมีน
amino acid/əˈmiːnəʊ ˈæsɪd/ กรดอะมิโน
repeat unit/rɪˈpiːt ˈjuːnɪt/ หน่วยซ้ำ
monomer/ˈmɒnəʊmə/ โมโนเมอร์
addition polymerisation/əˈdɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ การพอลิเมอไรเซชันแบบเพิ่ม
poly(alkene)/ˈpɒlɪ/ โพลี(อัลคีน)
biodegradable/ˌbaɪəʊdɪˈɡreɪdəbl/ ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
hydrolysis/haɪˈdrɒləsɪs/ hydrolysis
35.2

Predicting the type of polymerisation · ⁨การทำนายประเภทของการโพลิเมไรเซชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
  1. predict the type of polymerisation reaction for a given monomer or pair of monomers
  2. deduce the type of polymerisation reaction which produces a given section of a polymer molecule
ไทย
  1. คาดการณ์ประเภทของปฏิกิริยา พอลิเมอไรเซชัน สำหรับ monomer给定หรือคู่ monomer给定
  2. สรุปประเภทของปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันที่ผลิตส่วนที่กำหนดของโมเลกุลพอลิเมอร์

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English
Clue Type
the monomer has a C=C double bond, and nothing else is lost addition polymerisation 加成聚合
each monomer has two functional groups, and a small molecule is lost; the chain has ester or amide links condensation polymerisation
ไทย
线索 类型
โมโนเมอร์มีพันธะคู่ C=C และ ไม่มีการสูญเสียอะไร โพลิเมไรเซชันแบบเพิ่ม
โมโนเมอร์แต่ละตัวมี สอง กลุ่มฟังก์ชัน และมีโมเลกุลขนาดเล็กที่หายไป; สายโซ่มีลิงก์เอสเตอร์หรือแอมิด โพลิเมไรเซชันแบบควบแน่น
สองแผงเปรียบเทียบโพลิเมไรเซชันแบบเพิ่ม ที่ C=C เปิดออกและไม่มีการสูญเสีย กับโพลิเมไรเซชันแบบควบแน่น ที่โมโนเมอร์สองกลุ่มฟังก์ชันรวมกันและมีโมเลกุลขนาดเล็กที่หายไป
สองประเภทของการโพลิเมไรเซชัน: แบบเพิ่มเปิด C=C และไม่สูญเสียอะไร; แบบควบแน่นรวมโมโนเมอร์สองกลุ่มฟังก์ชันและสูญเสียโมเลกุลขนาดเล็ก
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Polymerisation type lab · ⁨ห้องปฏิบัติการประเภทโพลิเมอไรเซชัน⁩

Classify monomers by whether they form addition or condensation polymers. · ⁨จำแนกโมโนเมอร์โดยพิจารณาว่าสร้างโพลิเมอร์แบบ addition หรือ condensation⁩

35.3

Degradable polymers · ⁨โพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
  1. recognise that poly(alkenes) are chemically inert and can therefore be difficult to biodegrade
  2. recognise that some polymers can be degraded by the action of light
  3. recognise that polyesters and polyamides are biodegradable by acidic and alkaline hydrolysis
ไทย
  1. รับรู้ได้ว่าโพลี(อัลคีน)มีคุณสมบัติทางเคมีที่เฉื่อยและดังนั้นจึงอาจย่อยสลายทางชีวภาพได้ยาก
  2. รับรู้ว่าบางชนิดของพอลิเมอร์สามารถถูกย่อยสลายด้วยการกระทำของแสง
  3. รับรู้ว่าโพลีเอสเตอร์และโพลีแอมाइด์สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้จากการทำปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสในสภาวะกรดและด่าง

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English
  • poly(alkene)s 聚烯烃 are chemically inert — they have only strong, non-polar C–C and C–H bonds, so they are hard to biodegrade 可生物降解 and last a long time.
  • some polymers are made so that light can break them down (they are photodegradable).
  • polyesters and polyamides are biodegradable, because their ester and amide links can be broken by acidic or alkaline hydrolysis 水解.
ไทย
  • โพลี(อัลคีน) มีความเฉื่อยทางเคมี — มีแต่พันธะ C–C และ C–H ที่แข็งแรงและไม่ขั้ว ทำให้ย่อยสลายทางชีวภาพยากและคงอยู่ได้นาน
  • บางโพลิเมอร์ถูกออกแบบให้แสงสามารถย่อยสลายได้ (เรียกว่า photodegradable)
  • โพลีเอสเตอร์และโพลีแอมิด ย่อยสลายทางชีวภาพได้ เพราะลิงก์เอสเตอร์และแอมิดสามารถแตกหักได้จากการ ไฮโดรไลซิส ที่มีกรดหรือเบส
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Degradable polymer route · ⁨เส้นทางโพลิเมอร์ย่อยสลายได้⁩

Follow how polymer structure controls breakdown. · ⁨ติดตามว่าโครงสร้างโพลิเมอร์ควบคุมการสลายตัวอย่างไร⁩

35.3

Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

English
  • Condensation polymers (polyesters, polyamides) form with loss of a small molecule ($\text{H}_2\text{O}$ or HCl) — draw the repeat unit and the lost molecule.
  • Identify the monomers from the polymer by breaking the ester or amide link — a common question.
  • Predict the type from the monomers: a $\text{C}=\text{C}$ gives addition; two functional groups give condensation.
  • Polyesters and polyamides are hydrolysable (more degradable); addition polymers are not.
ไทย
  • โพลิเมอร์จากการควบแน่น (โพลีเอสเตอร์, โพลีแอมิด) เกิดขึ้นพร้อมกับการ สูญเสียโมเลกุลขนาดเล็ก ($\text{H}_2\text{O}$ หรือ HCl) — วาดหน่วยซ้ำและโมเลกุลที่หายไป
  • ระบุ โมโนเมอร์จากโพลิเมอร์ โดยการตัดลิงก์เอสเตอร์หรือแอมิด — เป็นคำถามที่พบบ่อย
  • ทำนายประเภท จากโมโนเมอร์: $\text{C}=\text{C}$ ให้แบบเพิ่ม; สองกลุ่มฟังก์ชันให้แบบควบแน่น
  • โพลีเอสเตอร์และโพลีแอมิด สามารถไฮโดรไลซ์ได้ (ย่อยสลายได้ง่ายกว่า); โพลิเมอร์แบบเพิ่มไม่สามารถ

Interactive lessons on this topic · ⁨บทเรียนเชิงโต้ตอบสำหรับหัวข้อนี้⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ทำทีละขั้นตอน พร้อมแบบฝึกหัดตรวจสอบผลทันที⁩

Past Papers · ⁨ข้อสอบย้อนหลัง⁩

More topics in A-Level Chemistry · ⁨Chemistry A-Level⁩ · ⁨หัวข้อเพิ่มเติมใน A-Level Chemistry · ⁨Chemistry A-Level⁩⁩

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP