Contoh Soal Kimia Polimer

1. Apa yang dimaksud dengan polimer ? 
   • Polimer adalah molekul raksasa (makromolekul) yang tersusun dari satuan-satuan kimia sederhana yang disebut monomer, misalnya etilena, propilena, isobutilena, butadiena.
2. Apa yang dimaksud dengan monomer ? 
   • Monomer adalah struktur molekul yang dapat berikatan secara kimia dengan monomer lainnya untuk menyusun molekul polimer yang panjang dan berulang-ulang. Monomer dapat berupa hidrokarbon, gula, asam amino, atau asam lemak.
3. Apa yang dimaksud dengan derajat polimerisasi (DP)? 
   • Derajat polimerisasi (DP) suatu polimer adalah rasio atau perbandingan berat molekul polimer dengan berat molekul mer-nya. Suatu polyethylene (PE) dengan berat molekul 28.000 g misalnya, memiliki derajat polimerisasi 1000 karena berat molekul dari mer-nya (C2H4) adalah 28 (12x2 + 1x4). DP menggambarkan ukuran molekul dari suatu polimer berdasarkan atas jumlah dari monomer penyusunnya.
4. Apa yang dimaksud dengan kopolimer ? 
   • Kopolimer adalah suatu polimer yang dibuat dari dua atau lebih monomer yang berlainan.
5. Apa yang dimaksud dengan taksisitas polimer. Berdasarkan taksisitasnya itu polimer terbagi menjadi 3, sebutkan dan berikan gambar strukturnya ! 
   • Taksisitas polimer adalah konfigurasi rantai/cabang di sekitar rantai utama polimer. Ada tiga macam taksisitas polimer, yaitu :
   -       Konfigurasi acak (polimer ataktik)
   
   
   
   -       Konfigurasi berselang-seling (polimer sindiotaktik)
   
   
   
   -       Konfigurasi sama (polimer isotaktik)
   
6. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kekristalan polimer ? Faktor-faktor yang mempengaruhi kekristalan polimer :
   •  Konsentrasi cairan polimer
   • Gaya antar molekul primer (efek induktif jika memiliki atom yang sangat elektronegatif, tarikan dipol-dipol, gaya induksi, gaya London/gaya dispersi termasuk di dalamnya gaya Van der Waals). Antara lain Ikatan Hidrogen, Keteraturan dan panjang polimer, Percabangan, Taksisitas.
7. Sebutkan dan jelaskan metode-metode untuk memisahkan sampel polimer. 
   • Pengendapan bertingkat. Pada metode ini sampel polimer dilarutkan dalam pelarut yang cocok sehingga membentuk larutan yang biasanya berkonsentrasi 0,1%. Ke dalam larutan encer ini kemudian ditambahkan bukan pelarut setetes demi setetes, sambil diaduk cepat. Bahan bermassa moleku tinggi menjadi larut dan segera terpisah. Kemudian bukan pelarut sebaagai pengendap ditambahkan lagi untuk mengendapkan polimer bermassa molekul tinggi berikutnya. Tahapantersebut ini diulang terus hingga sampel terpisah menjadi beberapa fraksi yang kian berkurang massa molekulnya.
   • Elusi berfraksi. Polimer diekstraksi dari zat padat ke dalam larutan. Cara yang digunakan ialah dengan mengemas suatu kolom, misalnya dengan butiran kaca yang dilapisi polimer. Kolom ini dielusi dengan campuran pelarut/bukan pelarut yang secara bertahap meningkat daya melarutkannya. Jadi, polimer bermassa molekul rendah keluar dari kolom pertama kali diikuti oleh fraksi yang mengandung bahan bermassa molekul makin bertambah dengan semakin besarnya bagian pelarut dalam campuran cairan.
   • Kromatografi Permeasi Gel (KPG). Suatu kolom diisi beberapa bentuk bahan kemasan polimer bersambung silang (yang menggembung jika terdapat pelarut) dan mempunyai lubang-lubang atau celah-celah. Larutan sampel polimer yang sedang ditelti dilewatkan ke dalam kolom dan dielusi dengan melewatan lebih banyak pelarut. Makin kecil molekul polimer, makin sukar ia terelusi dari kolom, karena lebih mudah berpindah melalui celah-celah tadi. Dengan demikian molekul paling besar (massa molekul tinggi) akan terelusi terlebih dahulu karena tidak dapat memasuki lubang kemasan. Hasil kromatografi permeasi gel dicatat dalam bentukl kurva.
8. Sebutkan dan jelaskan metode-metode untuk penentuan massa molekul relatif polimer. 
   • Metode analisis gugus ujung, jika suatu polimer diketahui mengandung jumlah tertentu gugus ujung permolekulnya, maka jumlah gugus itu dapat ditentukan dalam sejumlah massa polimer dengan metode analisis. Dari informasi ini massa satu mol polimer dapat ditentukan.
   • Metode viskositas, untuk mengukur massa molekul relatif polimer dapat dilakukan dengan perbandingan antara viskositas larutan polimer terhadap viskositas pelarut murni. Metode ini mempunyai beberapa kelebihan diantaranya adalah lebih cepat dan lebih mudah.
9. Andaikan suatu polimer terdiri dari : 20 molekul polimer yang mempunyai Mr 12.000; 18 molekul polimer yang mempunyai Mr 14.000; 16 molekul polimer yang mempunya Mr 16.000; 14 molekul polimer yang mempunyai Mr 18.000; 12 molekul polimer yang mempunyai Mr 20.000. Hitunglah Mn dan Mw-nya. 20 molekul polimer yang mempunyai Mr 12.000
   18 molekul polimer yang mempunyai Mr 14.000
   16 molekul polimer yang mempunyai Mr 16.000
   14 molekul polimer yang mempunyai Mr 18.000
   12 molekul polimer yang mempunyai Mr 20.000
   Ditanya    : Mn dan Mw ?
   Penyelesaian :
   Mn = Jumlah (Ni x Mi) / Jumlah Ni
   = ( 20x12.000+18x14.000+16x16.000+14x18.000+12x20.000) / 80 
   = 1.240.000 / 80
   = 15.500
   wi = Jumlah (wi x Mi) / Jumlah wi
   = (240.000x12.000+252.000x14.000+256.000x16.000+252.000x18.000+240.000x20.000)  /     1.240.000
         = 19.840.000