شیمی یازدهم صفحه 109 - خود را بیازمایید
دادههای تجربی نشان میدهد که چگالی پلیاتنهای نشان داده شده در شکل ۸ برابر با $0/97$ و $0/92$ گرم بر سانتیمتر مکعب است.
الف) کدام چگالی به کدام پلیاتن تعلق دارد؟ چرا؟
ب) کدام پلیاتن سبک و کدام سنگین است؟
پ) نیروی بین مولکولی در پلیاتن چیست؟
ت) چرا استحکام پلیاتن سنگین از سبک بیشتر است؟
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی یازدهم صفحه 109 - خود را بیازمایید
سلام به شیمیدانهای باهوش! بیایید با هم تفاوتهای ساختاری دو نوع مهم از پلیاتنها را بررسی کنیم.
**الف) نسبت دادن چگالیها:**
چگالی **$0/97\,g \cdot cm^{-3}$** متعلق به **پلیاتن سنگین** (بدون شاخه) و چگالی **$0/92\,g \cdot cm^{-3}$** متعلق به **پلیاتن سبک** (شاخهدار) است.
دلیل این امر نوع ساختار آنهاست؛ در پلیاتن سنگین، زنجیرهها صاف و بدون شاخه هستند، بنابراین میتوانند به خوبی در کنار هم قرار بگیرند و فضای کمتری اشغال کنند که منجر به فشردگی و چگالی بیشتر میشود.
اما در پلیاتن سبک، وجود شاخههای فرعی مانع از نزدیک شدن زنجیرهها به یکدیگر میشود، در نتیجه فضای خالی بین آنها بیشتر و چگالی کمتر میگردد.
**ب) تعیین نوع پلیاتن:**
پلیاتنی که چگالی بیشتری دارد ($0/97$) را **پلیاتن سنگین** ($HDPE$) و پلیاتنی که چگالی کمتری دارد ($0/92$) را **پلیاتن سبک** ($LDPE$) مینامند.
**پ) نوع نیروی بینمولکولی:**
از آنجا که پلیاتن یک هیدروکربن بزرگ و ناقطبی است، نیروی بینمولکولی در آن از نوع **نیروهای واندروالسی (لاندن)** است.
این نیروها با وجود ضعیف بودن در مولکولهای کوچک، در درشتمولکولهایی مثل پلیاتن به دلیل طول زیاد زنجیره، بسیار قدرتمند میشوند.
**ت) دلیل تفاوت در استحکام:**
استحکام بالاتر پلیاتن سنگین به دلیل **فشردگی و نظم بیشتر** زنجیرههاست.
وقتی زنجیرهها بدون شاخه باشند و کاملاً در کنار هم قرار بگیرند، سطح تماس بین آنها افزایش یافته و نیروهای جاذبه لاندن بین زنجیرهها به شدت تقویت میشود.
این جاذبه قویتر باعث میشود جدا کردن زنجیرهها از هم سختتر شده و در نتیجه ماده **سختتر و مقاومتر** باشد.
