نکات کنکوری پوشاک نیازی پایان ناپذیر_شیمی یازدهم_پرهام علی پور

به نام خدا

درسنامه شیمی یازدهم مطابق با  دفترچه آزمون ۸ بهمن 

پرهام علی پور، رتبه 96 منطقه 1 و دانشجوی دندانپزشکی دانشگاه تهران

فصل سوم: پوشاک نیازی پایان ناپذیر

پوشاک یکی از نیاز های بشر میباشد که از گذشته تاکنون به روش های متفاوتی به این نیاز پاسخ داده شده است.

موفقیت این صنعت در گروِ تأمین الیاف مورد نیاز بود. از آنجا كه منابع طبیعی محدود بود ، الیاف تولید شده پاسخگوی نیاز صنایع نساجی و جامعه نبود بنابر الیافی مصنوعی تولید شد که جایگزین مناسبی برای الیاف طبیعی بود.

الیاف ساختگی ، الیافی هستند كه در طبیعت یافت نمیشود بلكه از واكنش بین مواد شیمیایی در شركت های پتروشیمی تولید میشوند. در واقع اغلب فراورده های پتروشیمیایی برای تولید انواع گوناگون الیاف مانند پلی استر، نایلون و... به كار میروند.

درشت مولکول ها مولکول هایی سنگین با جرم مولی و تعداد اتم بسیار زیاد هستند.

پلیمر ها درشت مولکول هایی هستند که  از واحد های تکرار شونده تشکیل شده اند ، در واقع از کنر هم قرار گرفتن مولکول های کوچک تحت عنوان مونومر در کنار هم و با تشکیل پیوند بین این مونومر ها یک پلیمر با واحد های تکرار شونده تولید میشود.

پلیمری شدن ( بسپارش)

پلیمری شدن واکنشی است که در آن مولكول های كوچك در شرایط مناسب به یكدیگر متصل میشوند و مولكول هایی با زنجیرهای بلند و جرم مولی زیاد تولید می كنند. برای نمونه هرگاه گاز اتن را در فشار بالا گرما دهیم ، جامد سفیدرنگی به دست می آید. بررسی ها نشان میدهد که جرم مولی این فراورده ، اغلب ده ها هزار گرم بر مول است. زیاد بودن جرم مولی بیانگر این است که در ساختار هر مولکول آن هزاران اتم کربن و هیدروژن وجود دارد. معادله زیر واکنش شیمیایی انجام شده را توصیف میکند.

پلی اتن یک هیدروکربن سیرشده است و در طی این واکنش پیوندهای دوگانه در اتن شکسته شده و مولکول های اتن از سوی اتم های کربن به یکدیگر متصل میشوند. با ادامه این روند ، شمار زیادی از مولکول های اتن به یکدیگر افزوده شده و مولکول هایی با زنجیر کربنی بلند ایجاد میشوند.

سلولز و نشاسته هر دو پلیمر هایی هستند که مونومر آنها گلوکز میباشد ولی طریقه ی اتصال گلوکز در این پلیمر ها به هم متفاوت است که منجر به تولید پلیمر های متفاوتی میشود.

حال به بررسی چند پلیمر مهم میپردازیم‌ :

تفلون

پلانک و تیمش به طور اتفاقی این پلیمر را کشف کردند. آنها مشاهده کردند جرم کپسول تترافلوئورواتن تغییر نکرده است با اینکه گازی در آن وجود نداشت. آنها مشاهده کردند که لایه ی نازکی از یک ماده جامد ته کپسول تشکیل شده بود. بررسی دقیق تر نشان داد که این ماده جامد از پلیمری شدن تترافلوئورواتن به دست آمده است.

تفلون، نقطه ذوب بالایی دارد و در برابر گرما مقاوم است. این پلیمر از نظر شیمیایی بی اثر است و با مواد شیمیایی واكنش نمیدهد، در حلال های آلی حل نمیشود و نچسب است. این ویژگی ها دلیل كاربرد وسیع این پلیمر است.

پلی اتن

این پلیمر یکی از مهم ترین فرآورده های صنایع پتروشیمی میباشد که میلیون ها تن 

از آن سالانه تولید میشود. این پلیمر دو نوع متفاوت دارد :

پلی اتن سنگین : دارای چگالی بیشتر / کدر / بدون شاخه

پلی اتن سبک : چگالی کمتر / شفاف /شاخه دار

چگالی هر دو نوع پلی اتن از آب کمتر میباشد.

بیشترین جرم مولی اتن زمانی حاصل میشود که نسبت کاتالیزگرمحتوی آلومینیوم به کاتالیزگر محتوی تیتانیوم ۳ به ۱ باشد و کمترین وقتی که ۰.۵ باشد.

پلی استرها دسته ای از پلیمر ها هستند که از اتم های C ،H و O تشکیل شده اند. از این پلیمرها میتوان الیاف ، نخ و  در نهایت پارچه های پلی استری تولید کرد.

پلی استر ها پلیمر هایی هستند که در واحد های تکرار شونده آنها گروه عاملی استر مشاهده میشود.

گروه عاملی استر به شکل زیر میباشد:

گروه عاملی استری از واكنش یك الكل با یك كربوكسیلیك اسید ایجاد میشود که به این واکنش استری شدن میگویند.

استرها دسته ای از مواد آلی هستند که منشأ بوی خوش شکوفه ها، گل ها، عطرها و نیز بو و طعم میوه ها هستند. برای نمونه ، بو و طعم خوش آناناس به دلیل وجود اتیل بوتانوات در آن است.

اولین عضو کربوکسیلیک اسید ها : متانوییک اسید یا فرمیک اسید یا جوهرمورچه

معروف ترین کربوکسیلیک اسید : اتانوییک اسید یا سرکه

اگر در واکنش استری شدن از الکل دوعاملی و کربوکسیلیک اسید دوعاملی استفاده کنیم در آن صورت واکنش استری شدن از هر دو طرف مولکول ها میتواند انجام شود ، به عبارتی دیگر میتوان به این وسیله پلیمری ایجاد کرد که از دو نوع مونومر تشکیل شده است یکی الکل و دیگری اسید.

در مرحله نخست این واکنش، یكی از گروه های هیدروكسیل موجود در الكل با یكی از گروههای كربوكسیل موجود در اسید تركیب شده و با از دست دادن آب ، گروه عاملی استری را ایجاد می كند. در ساختار فراورده ، همچنان یك گروه عاملی هیدروكسیل و یك گروه عاملی كربوكسیل وجود دارد. این ساختار نوید میدهد كه واكنش استری شدن میتواند ادامه پیدا كند ، آنچنان كه از یك سو با عامل اسیدی و از سوی دیگر با عامل الكلی در واكنش شرکت میکند. با ادامه این روند مولكولهای بیشتر و بیشتری با یكدیگر واكنش میدهند و سرانجام مولكول هایی با زنجیر بلند و شمار زیادی عامل استری تشكیل میشود. فراوردهای كه پلی استر نامیده میشود.

نام استر های موجود در طعم دهنده های میوه ای متفاوت:

سیب : متیل بوتانوآت

موز : پنتیل اتانوآت

انگور : اتیل هپتانوآت

آناناس : اتیل بوتانوآت

با افزایش طول زنجیر هیدروكربنی در الكل ها، نیروی واندروالس بر هیدروژنی غلبه می كند و ویژگی ناقطبی الكل افزایش مییابد.

الکل های :

۱و۲و۳ کربنه : به هر نسبتی در آب حل میشوند.

۴ و ۵ کربنه : محلول در آب

۶ و ۷ و ۸ کربنه: کم محلول

۹ کربنه و بالاتر : نامحلول

از بین ویتامین های کتاب درسی ویتامین های A,D,K محلول در چربی و ویتامین C به علت دارا بودن ۴ گروه عاملی هیدروکسیل و یک گروه عاملی استری که با آب پیوند هیدروژنی میدهند محلول در آب میباشد.با منابع و گروه های عاملی این ویتامین ها که در شکل مشخص شده است آشنا باشید.

پلی آمید ها پلیمر هایی هستند که در واحد های تکرار شونده ی آنها گروه عاملی آمیدی وجود دارد. شاخ حیوانات و پشم گوسفند نمونه های از این پلیمرهای طبیعی هستند.

گروه عاملی آمیدی از واکنش کربنیک اسید با آمین به دست می آید. آمین، تركیبی آلی است كه در ساختار آنها اتم های C ،H وN  وجود دارد. متیل آمین، ساده ترین آمین است. بوی ماهی ناشی از آمین های موجود در آن است.

پلی آمید های ساختگی را در صنایع پتروشیمی از واكنش دی آمین ها با دی اسیدها تولید میکنند. کولار یكی از معروف ترین پلی‌ آمیدها است. این پلیمر از فولاد هم جرم خود ۵ برابر مقاومتر است .از كولار در تهیه تایر اتومبیل، قایق بادبانی، لباسهای مخصوص مسابقه موتورسواری و جلیقه های ضدگلوله استفاده میشود.

نشاسته، پلی ساكاریدی است كه از اتصال مولكول های گلوكز به یكدیگر تشكیل شده است. مولكولهای نشاسته در شرایط مناسب مانند محیط مرطوب با كاتالیزگر یا محیط گرم و مرطوب به آرامی به مونومرهای شیرین ایجاد می كنند. نشاسته هنگام گوارش به گلوکز تبدیل میشود.

استرها نیز در شرایط مناسب با آب واكنش میدهند و به الكل و اسید آلی سازنده تبدیل میشوند.این واكنش به آب كافت استرها معروف است.

به طور كلی واكنش آبکافت پلی استرها و پلی آمیدها بسیار كند است. به همین دلیل لباس های تهیه شده از این نوع پارچه ها برای مدت های طولانی قابل استفاده است زیرا استحكام خود را حفظ می كنند. این در حالی است كه پلیمرهای حاصل از هیدروكربن های سیرنشده، به انجام واكنش تمایلی ندارند و از این رو پوشاك و پوشش های تهیه شده از این مواد در طبیعت تجزیه نمیشوند و برای سالیان طولانی دست نخورده باقی میمانند. در واقع پلیمرهای ماندگارند.

از نشاسته موجود در سیب زمینی نیشکر و ذرت میتوان برای تولید لاکتیک اسید و سپس پلی لاکتیک اسید استفاده کرد. هرگاه این پلیمر و كالاهای ساخته شده از آن در طبیعت رها شوند ، پس از چند ماه به مولكول های ساده مانند آب و كربن دی اكسید تبدیل میشوند. چنین پلیمرهایی دوستدار محیط زیست بوده و به پلیمرهای سبز معروف هستند. از پلی لاكتیك اسید انواع ظرف های پلاستیكی یكبار مصرف مانند وسایل آشپزخانه، سفره، سطل زباله، كیسه پالستیكی و... تولید شده و كاربرد آنها رو به گسترش است. این پلاستیک ها امکان تبدیل شدن به كود را دارند به همین دلیل ردپای كوچكتری در محیط زیست برجای میگذارند.

برای رزرو مشاوره و رفع اشکال درسی و شرکت در کلاس های کنکوری با مشاوران سایت برترها بر روی لینک زیر کلیک کنید یا با شماره تماس 0216463 داخلی1174(حیدریان) تماس بگیرید.سایت برترها

پیج اینستاگرام گروه تجربی

مطالب مرتبط:

درسنامه نکات کنکوری در پی غذای سالم-شیمی یازدهم-پرهام علی پور

قدر هدایای زمینی را بدانیم-شیمی یازدهم-پرهام علی پور