Tuliskan masing-masing lima contoh dari polimer adisi dan polimer kondensasi

Ngomong-ngomong tentang Polimer, sebagian dari kita mungkin masih banyak yang belum tahu – kecuali siswa kelas XII. Namun demikian, polimer ini sejatinya telah ada begitu dekat dengan keseharian kita. Dalam berbagai bentuk. Ya, kita telah menggunakan polimer selama ribuan tahun, dalam bentuk kayu, karet, kapas, wol, kulit, sutra dan lain-lain. Di dalam keseharian, kita semua pasti tidak asing dengan benda-benda seperti gelas plastik, lensa kontak, sisir, karet gelang, panci dan yang lainnya bukan? Nah, ini semua polimer. Tak hanya itu, beberapa polimer bahkan ada juga di dalam tubuh kita, sebagai contoh asam nukleat dan protein (rambut, darah dan lain-lain).

Lantas, apa sebenarnya yang disebut dengan Polimer?

Kata Polimer sendiri berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari dua kata, yakni Poli yang berarti banyak, dan meros yang berarti unit atau bagian. Jadi Polimer merupakan senyawa besar yang terbentuk dari hasil penggabungan sejumlah (banyak) unit-unit molekul yang kecil. Unit molekul pembentuk senyawa ini disebut monomer. Ini artinya, senyawa polimer terdiri dari banyak monomer.

Klasifikasi Polimer

Polimer diklasifikasikan berdasarkan sumber, struktur, mode polimerisasi, dan gaya molekuler.

Polimer Berdasarkan Sumber

Berdasarkan sumbernya, Polimer dibagi menjadi 3, yakni Polimer Alami, Polimer Sintetis dan Polimer Semi-Sintetis.

Polimer Alami

Polimer alami diperoleh dari tumbuhan dan hewan. Contohnya protein, selulosa, pati, resin dan lain-lain.

Polimer Sintetis

Polimer Sintetis adalah polimer buatan manusia, yang dibuat di laboratorium. Contoh: polietena, nilon 66 dan Buna-S.

Polimer Semi-Sintetis

Polimer Semi-Sintetis adalah polimer alami dengan modifikasi kimia. Contoh: karet vulkanisasi dan selulosa asetat.

Polimer Berdasarkan Struktur

Berdasarkan strukturnya, Polimer dibagi menjadi tiga, yakni Polimer Linear, Polimer Rantai Bercabang dan Polimer Ikat Silang atau Polimer Jaringan.

Polimer Linear

Dalam Polimer Linear, monomer dihubungkan dalam rantai panjang dan lurus. Rantai Polimer biasanya menumpuk satu atas yang lain dan membentuk struktur yang dikemas dengan baik.

Polimer Linear memiliki kepadatan tinggi, kekuatan tarik tinggi dan titik leleh tinggi. Contoh: polietena berdensitas tinggi, polivinil klorida, nilon 6 dan lain-lain.

Polimer Rantai Bercabang

Polimer ini terdiri dari rantai samping unit monomer yang melekat pada rantai utama. Karena percabangan ini, polimer rantai bercabang tidak dapat disusun secara rapat. Polimer ini memiliki kepadatan rendah, kekuatan tarik rendah dan titik leleh rendah. Contoh Polimer Rantai Bercabang adalah polietena berdensitas rendah.

Polimer Ikat Silang

Polimer Ikat Silang dikenal juga sebagai polimer jaringan. Polimer ini bukan saja keras, tetapi juga kaku dan rapuh. Contohnya: Bakelit, Melamin, Resin Formaldehida.

Polimer Berdasarkan Mode Polimerisasi

Berdasarkan Mode Polimerisasinya, polimer dibagi menjadi dua, yakni Polimer Adisi dan polimer Kondensasi. Polimer Adisi lalu dibagi menjadi dua lagi, yaitu Kopolimer dan Homopolimer.

Polimer Adisi

Polimer Adisi dibentuk dengan penambahan monomer tanpa eliminasi molekul-molekul produk sampingan. Monomer dari polimer Adisi adalah senyawa tak jenuh. Contoh: Teflon Polietena dan lain-lain.

Homopolimer

Polimer Adisi yang dibentuk oleh polimerisasi spesies monomer tunggal. Contoh: Polivinil klorida, Polipropilena, Polietena

Kopolimer

Polimer Adisi yang dibentuk oleh polimerisasi adisi dari dua jenis monomer yang berbeda. Contoh: Buna-S, Buna-N, dan lain-lain.

Polimer Kondensasi

Polimer Kondensasi dibentuk oleh kondensasi dari dua monomer yang berbeda dengan atau tanpa diikuti lepasnya molekul kecil, seperti air, alkohol, dan hidrogen klorida.

Monomer dari polimer kondensasi memiliki setidaknya dua gugus fungsi. Contohnya: Bakelit, Nilon 66, Terilen dan lain-lain.

Polimer Berdasarkan Gaya Molekul

Berdasarkan gaya molekulnya, polimer dibedakan menjadi Elastomer, Serat, Polimer Termoplastik, dan Polimer Termoseting.

Elastomer

Dalam Elastomer, rantai polimer disatukan oleh gaya intermolekul yang lemah. Gaya yang lemah memungkinkan polimer untuk diregangkan. Rantai polimer memiliki beberapa ikatan silang yang membantu polimer untuk kembali ke bentuk aslinya. Contoh: Buna-S, Buna-N, Neoprena.

Serat

Dalam Serat, rantai polimer disatukan oleh gaya antermolekul yang kuat ( ikatan hidrogen atau interaksi dipol-dipol). Gaya yang kuat memberikan sifat kristal.

Serat berbentuk seperti benang dengan kekuatan tarik tinggi dan modulus tinggi. Contoh: Poliamida (nilon 66) dan Poliester (terilen).

Termoplastik

Polimer Termoplastik memiliki rantai polimer linear atau sedikit bercabang. Gaya tarik antarmolekul bersifat intermediet antara elastomer dan serat.

Polimer Termoplastik dapat dilunakkan berulang kali pada pemanasan dan mengeras pada pendinginan dengan sedikit perubahan sifat. Polimer jenis ini dapat dibentu menjadi bentuk yang diinginkan. Contoh: Polietena, Polistirena, Poliviniklorida dan lain-lain.

Karena Termoplastik tidak memiliki ikatan silang, gaya antarmolekul yang ada diantara rantai polimer mudah dirusak oleh pemanasan. Oleh karena itu, mereka dapat dibentuk menjadi bentuk yang diinginkan.

Termosetting

Polimer Termoseting adalah rantai polimer yang memiliki ikatan silang atau sangat bercabang. Rantai polimer mengalami perluasan ikatan silang pada pemansan dalam cetakan. Polimer termoset menjalani perubahan permanen pada pemanasan. Polimer termoseting tidak dapat digunakan kembali seperti polimer termoplastik. Contoh: Bakelit, Resin, Urea-formaldehida dan lain-lain.

Reaksi Polimerisasi

Reaksi Polimerisasi terdiri dari 2 jenis, yakni Polimerisasi Adisi dan Polimerisasi Kondensasi.

Polimerisasi Adisi

Pada Polimerisasi Adisi monomer bergabung tanpa eliminasi molekul produk apapun. Monomer adalah senyawa tak jenuh dan turunannya. Monomer ditambahkan ke rantai yang menghasilkan peningkatan panjang rantai.

Polimer Adisi umumnya tidak reaktif secara kimia. Hal ini disebabkan ikatan C-C dan C-H yang sangat kuat. Karena itu, sangat sulit untuk mendaur ulang polimer adisi. Atau dengan kata lain, polimer adisi tidak dapat terurai.

Polimerisasi Adisi terjadi lewat dua mekanisme, yaitu mekanisme radikal bebas dan mekanisme ionik. Namun demikian, mekanisme radikal bebas lebih sering dijumpai. Senyawa tak jenuh dan turunannya mengikuti mekanisme radikal bebas. Untuk menghasilkan radikal bebas, dibutuhkan inisiator. Dalam hal ini termasuk benzoil peroksida dan butil peroksida tersier.

Polimerisasi adisi radikal bebas: Senyawa tidak jenuh dan turunannya berpolimerisasi dengan metode ini. Ini terjadi pada inisiator pembangkit radikal bebas seperti benzil peroksida, butil peroksida tersier, dll. Polimerisasi melibatkan langkah-langkah berikut:

(i) Inisiasi rantai: Peroksida organik mengalami fisi homolitik untuk membentuk radikal bebas yang bertindak sebagai inisiator. Inisiator menambah ikatan rangkap pada karbon-karbon untuk membentuk radikal bebas baru.

(ii) Propagasi rantai: Radikal bebas menambah ikatan ganda monomer untuk dapat membentuk radikal bebas yang lebih besar. Proses ini berlanjut sampai radikal tersebut hancur

iii) Terminasi rantai: Rantai itu berakhir ketika dua radikal bebas bergabung.

Polimerisasi Kondensasi

Dalam metode ini, dua atau lebih monomer bi-fungsional mengalami kondensasi dengan penghapusan beberapa molekul sederhana seperti air, alkohol, dll. Produk dari setiap langkah sekali lagi merupakan jenis bi-fungsional dan urutannya terus berlanjut. Karena, setiap langkah menghasilkan jenis fungsionalisasi yang berbeda dan tidak bergantung satu sama lain, proses ini disebut juga sebagai polimerisasi pertumbuhan.

Polimer adalah senyawa molekul besar berbentuk rantai atau jaringan yang tersusun dari gabungan ribuan hingga jutaan unit pembangun yang berulang. Plastik pembungkus, botol plastik, styrofoam, nilon, dan pipa paralon termasuk material yang disebut polimer.

Unit kecil berulang yang membangun polimer disebut monomer. Sebagai contoh, polipropilena (PP) adalah polimer yang tersusun dari monomer propena.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Bilangan Kuantum
Reaksi Redoks

Jenis-jenis Polimer

Jenis polimer berdasarkan sumbernya

yaitu polimer yang terdapat di alam. Contoh:

yaitu polimer yang tidak terdapat di alam. Contoh:

Jenis polimer berdasarkan monomer penyusunnya

yaitu polimer yang tersusun dari satu jenis monomer. Contoh: polietilena (etena), polipropilena (propena), polistirena (stirena), PVC (vinil klorida), PVA (vinil asetat), poliisoprena (isoprena), dan PAN (akrilonitril).

yaitu polimer yang tersusun dari dua jenis atau lebih monomer. Contoh: nilon 6,6 (heksametilendiamina + asam adipat), dakron (asam tereftalat + etilena glikol), SBR (stirena + butadiena), dan ABS (akrilonitril + butadiena + stirena).

Jenis polimer berdasarkan sifatnya

1. Termoplas

yaitu polimer yang melunak jika dipanaskan, dan dapat dicetak kembali menjadi bentuk lain. Sifat ini disebabkan oleh struktur termoplas yang terdiri dari rantai-rantai panjang dengan gaya interaksi antar molekul yang lemah. Sifat-sifat lain dari termoplas adalah ringan, kuat, dan transparan. Contoh termoplas adalah polietilena, polipropilena, PET, dan PVC.

2. Termoset

yaitu polimer yang memiliki bentuk permanen dan tidak menjadi lunak jika dipanaskan. Sifat ini disebabkan oleh ada banyaknya ikatan kovalen yang kuat antara rantai-rantai molekul. Pemanasan termoset pada suhu yang terlalu tinggi dapat memutuskan ikatan-ikatan tersebut dan bahkan membuat termoset menjadi terbakar. Contoh termoset adalah bakelit dan melamin.

3. Elastomer

yaitu polimer yang elastis; bentuknya dapat diregangkan, namun dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya tariknya dihilangkan. Elastisitas ini disebabkan oleh struktur elastomer yang terdiri dari rantai-rantai yang saling tumpang tindih dengan adanya ikatan silang (cross-link) yang akan menarik kembali rantai-rantai tersebut kembali ke susunan tumpang tindihnya. Contoh elastomer adalah karet alam (poliisoprena) dan karet sintetis SBR.

Reaksi Polimerisasi

Reaksi pembentukan polimer dari monomernya disebut reaksi polimerisasi. Reaksi polimerisasi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

Polimerisasi adisi

Polimerisasi adisi umumnya terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap. Umumnya monomer yang direaksikan dalam polimerisasi adisi adalah senyawa alkena dan turunannya. Dari reaksi polimerisasi adisi dihasilkan polimer adisi sebagai produk tunggal. Contoh reaksi polimerisasi adisi:

a. Pembentukan polietilena (PE) dari etena

b. Pembentukan PVC dari vinil klorida

c. Pembentukan poliisoprena dari isoprena

Polimerisasi kondensasi

Polimerisasi kondensasi merupakan penggabungan monomer dengan reaksi kimia yang terjadi antara dua gugus fungsi berbeda dari masing-masing monomer. Polimerisasi ini terjadi pada monomer yang masing-masing mempunyai setidaknya dua gugus fungsi reaktif. Dari hasil polimerisasi kondensasi dihasilkan polimer dan juga molekul-molekul kecil, seperti H2O, HCl, dan CH3OH. Polimer seperti poliester, poliamida, polikarbonat, dan poliuretana disintesis melalui reaksi polimerisasi kondensasi. Contoh reaksi polimerisasi adisi:

a. Pembentukan poliester: PET dari dimetil tereftalat dan etilena glikol

b. Pembentukan poliamida: nilon 66 dari asam adipat dan heksametilendiamina

Aplikasi Polimer Sintetis

Poli(vinil klorida) (PVC) yang bersifat lunak digunakan untuk selang air, jas hujan, dan insulasi listrik. Sedangkan, PVC yang bersifat kaku digunakan untuk pipa dan pelapis lantai.

Polistirena (PS) memiliki beberapa macam bentuk. Polistirena yang berbentuk kaku dan mudah pecah digunakan untuk kotak kaset, peralatan makan—sendok, garpu, dan pisau—plastik. Polistirena berbentuk foam, yakni styrofoam, memiliki sifat insulator panas yang baik. Oleh karena itu, styrofoam banyak digunakan untuk wadah makanan/minuman dan juga gabus penahan benturan dalam kemasan alat elektronik.

Polietilena (PE) memiliki beragam bentuk. HDPE (high-density polyethylene) adalah polietilena dengan sifat lebih kuat dan kaku yang banyak digunakan untuk botol plastik dan mainan. LDPE (low-density polyethylene) adalah polietilena dengan sifat lebih plastis dan titik leleh lebih rendah dibanding HDPE. LDPE banyak digunakan untuk plastik lembaran, kantong plastik, dan pembungkus kabel.

Polipropilena (PP) digunakan untuk botol plastik, tali, karung plastik, karpet, peralatan laboratorium, dan mainan.

Politetrafluoroetilena (PTFE) yang dikenal juga dengan nama dagang Teflon, memiliki sifat kuat, tidak reaktif, dan tahan panas. PTFE digunakan sebagai gasket, pelapis tangki bahan kimia, dan pelapis panci anti lengket.

Poli(metil metakrilat) (PMMA) yang dikenal juga dengan nama dagang Plexiglas atau Lucite atau Perspex, memiliki sifat kuat, keras, ringan, dan transparan. PMMA digunakan untuk alat optik, kaca jendela pesawat terbang, furnitur, dan glove box.

Poli(etilena tereftalat) (PET) yang dikenal juga dengan nama dagang Dacron atau Terylene, banyak digunakan sebagai serat tekstil. Selain itu, PET juga banyak digunakan sebagai botol minuman. Dalam bentuk film tipis, PET dengan nama dagang Mylar bersifat kuat dan tahan terhadap robekan, sehingga digunakan untuk pita perekam magnetik, layar perahu, dan kemasan barang.

Nilon merupakan polimer berbentuk serat yang bersifat kuat, ringan, dan tahan terhadap tegangan. Oleh karena itu, nilon banyak digunakan untuk membuat tali, jala, parasut, tenda, jas hujan, karpet, dan sebagainya.

Contoh Soal Polimer dan Pembahasan

Soal 1

Tentukan struktur monomer penyusun polimer berikut:

Pembahasan:

Dari struktur polimer tersebut, terdapat tiga unit struktur yang berulang. Polimer tersebut tergolong polimer adisi, sebagaimana tidak terdapatnya ikatan ester, amida, karbonat, ataupun uretana pada rantai utama. Struktur monomer dari polimer adisi umumnya hampir sama dengan satu unit struktur yang berulang.

Jadi, struktur monomer dari polimer tersebut yaitu:

Soal 2

Di antara polimer berikut:

a. bakelit b. nilon c. teflon d. dakron

e. styrofoam

yang termasuk polimer kondensasi adalah …

a. 1 dan 3 b. 2 dan 4 c. 3 dan 5 d. 1, 2, dan 3

e. semua jawaban di atas salah

Jawab:

b. 2 dan 4

Nilon dan dakron keduanya disintesis melalui polimerisasi kondensasi. Nilon merupakan poliamida, dan dakron (PET) merupakan poliester.

Soal 3

Senyawa berikut yang bukan monomer dari polimer alam adalah …

a. isoprena b. glukosa c. asam amino d. akrilonitril

e. nukleotida

Jawab:

d. akrilonitril

Akrilonitril merupakan monomer dari polimer sintetis PAN (poliakrilonitril).

Polimer – Sumber Referensi

Atkins, Peter & Jones, Loretta. 2010. Chemical Principles: The Quest for Insight (5th edition). New York: W.H. Freeman & Company
Bruice, Paula Y. 2014. Organic Chemistry (7th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
Carey, Francis A. & Giuliano, Robert M. 2014. Organic Chemistry (9th edition). New York: McGraw-Hill Education
Chang, Raymond & Goldsby, Kenneth A. 2016. Chemistry (12th edition). New York: McGraw-Hill Education Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2008. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Esis

Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.

Artikel: Polimer Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.

Alumni Kimia FMIPA UI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

1. Termokimia dan Hukum Hess
2. Teori Atom Dalton, Rutherford, Bohr
3. Korosi