Halaman
Polimer215PolimerDi zaman ini, seolah kita tak bisa lepas dari benda-benda plastik dan sejenisnya. Minuman dikemas dalam botol plastik, cairan pember-sih, sampo, sabun cair, sampai bumbu masak seperti saos dan kecap juga dikemas dalam botol plastik. Selain plastik, ada karet yang digunakan untuk ban maupun benda mainan, ada teflon untuk memasak, ada da-cron untuk pengisi bantal dan boneka, dan masih banyak benda-benda yang lain. Walaupun polimer sintetik sering diidentikkan dengan plastik, namun pada kenyataanya tidaklah demikian. Sebagai contohnya, benda-benda di atas merupakan polimer sintetik. Apa sebenarnya yang dimaksud dengan polimer? Mengapa mereka disebut sebagai polimer? Bagaimana cara kita membuatnya? Bagaimana pula dengan sifat-sifatnya? Mari kita cari bersama jawabannya dalam bab ini.Bab VIII
Kimia Kelas XII216Sebagai langkah awal untuk bisa membuat sebuah senyawa polimer, tentu saja ada beberapa hal yang harus kalian ketahui dan kuasai. Diantaranya, kalian harus memahami dan menguasai pengertian polimer, mengetahui dan menuliskan reaksi pembuatannya, menentukan sifat-sifat fisiknya, serta mengetahui manfaat dan bahaya polimer dalam kehidupan.A. Reaksi PolimerisasiReaksi polimerisasi merupakan reaksi penggabungan molekul-molekul kecil membentuk molekul yang besar (Gambar 8.1). Senyawa-senyawa (molekul-molekul) yang bergabung disebut monomer, sedangkan senyawa hasil gabungan yang sangat besar dinamakan senyawa polimer atau makromolekul.Berdasarkan asalnya, polimer digolongkan menjadi dua macam, yaitu polimer alam dan polimer sintetik. Beberapa polimer yang sudah ada di alam antara lain polisakarida (pati dan selulosa), protein, enzim, asam nukleat, serat otot, sutra, dan karet. Polimer sintetik lebih banyak jenisnya, seperti vinil, poliester, polipropilena, dan polivinilklorida. Kalau kita perhatikan, sebenarnya kita tidak pernah lepas dari benda-benda polimer dalam keseharian kita.Sangat mungkin saat di rumah, kalian dengan baju dari poliester duduk di atas kursi dari vinil dan menulis di atas daun meja formika. Di bawah kalian terbentang karpet dari poliester atau polipropilena, dinding tembok di sekeliling kalian dicat dengan cat lateks. Mobil ayah kalian memakai ban karet dan interiornya dari vinilklorida. Peralatan dapur ibu kalian berupa piring dari melamin, sedangkan wajan dan panci berlapis teflon. Di rumah kalian ada peralatan sehari-hari berupa sikat gigi, sisir rambut, stop kontak listrik, dan sebagainya. Wah, ternyata banyak sekali kita menggunakan benda-benda dari senyawa polimer ini.Polimer sintetik sering dipertukarkan dengan plastik yang kita kenal sehari-hari. Hal ini dikarenakan sifat plastik maupun polimer yang mudah dilelehkan dan diubah menjadi beberapa bentuk, padahal sebenarnya plastik mempunyai arti yang lebih sempit. Plastik merupakan salah satu senyawa polimer yang dapat disintesis dengan reaksi polimerisasi. Adapun reaksi polimerisasi dibedakan menjadi dua macam, yaitu reaksi polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi.1. Polimerisasi AdisiPolimerisasi adisi terjadi pada molekul yang mempunyai ikatan tak jenuh (rangkap). Ikatan tersebut akan terbuka dan membentuk polimer tanpa hilangnya atom atau gugus atom. Sebagai contoh, perhatikan reaksi pembentukan polietena berikut.CHHCHHCHCHHHCHHCnHHnKataKunci• Makromolekul• Reaksi polimerisasi• Penggolongan polimer• Sifat polimer• Kegunaan polimerGambar 8.1 Bagan penggabungan monomer-monomer menjadi polimerGambar 8.2 Plastik yang sering dipertukarkan namanya dengan polimer karena sama-sama mudah dibentuk
H2CCH2H2CCH2nnCOOHCHRH2N+COOHCHR'H2N+ ....COCHNHRCOCHNHR'+H2On
Polimer2191. Kopolimer statistikMerupakan kopolimer yang susunan monomernya tidak beraturan (acak). Perhatikan polanya berikut ini.[–A–B–B–A–A–B–A–A–B–A–B–]2. Kopolimer blokKopolimer ini mempunyai monomer yang tersusun secara teratur dengan jumlah tertentu. Polanya sebagai berikut.[–A–A–B–B–A–A–B–B–A–A–]3. Kopolimer bergantianKopolimer ini mempunyai monomer yang susunan monomernya bergantian, dan polanya digambarkan sebagai berikut.[–A–B–A–B–A–B–A–B–A–B–]4. Kopolimer bercabangKopolimer bercabang memiliki dua jenis monomer. Satu jenis sebagai rantainya, dan jenis lain tersusun sebagai cabangnya. Agar lebih jelas, perhatikan pola kopolimer bercabang di bawah ini.[–A–A–A–A–A–A–A–]BBBBBBPolimer mempunyai ketahanan yang berbeda terhadap panas. Karena perbedaan inilah, maka ada pengelompokan polimer berdasarkan sifatnya terhadap panas. Pembahasan selanjutnya dapat kalian jumpai pada materi sifat-sifat polimer.C. Sifat-sifat PolimerSifat dan ketahanan polimer terhadap panas berbeda-beda. Ada polimer yang menjadi lunak (lembek) bila terkena panas, ada pula yang sebaliknya. Berdasarkan sifatnya terhadap panas, polimer dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu:Karet BuatanPolimer alam, seperti karet alam, memiliki beberapa keterbatasan, antara lain berbau, lunak, dan lengket jika suhu udara terlalu panas; keras dan rapuh jika suhu udara terlalu dingin; berbau, dan sering melekat pada saat pengolahannya. Selain itu, ketersediaannya terbatas di alam. Beberapa hal ini menjadi faktor pembatas untuk pemanfaatannya.Karena beberapa keterbatasan tersebut, manusia mengganti penggunaan karet alam dengan polimer sintetik seperti poliisoprena (polimer dari isoprena; 2-metil-1,3-butadiena), suatu zat yang memiliki sifat seperti karet alam. Hanya saja bahan ini tidak dipanen dari kebun karet, tetapi diproduksi dalam skala industri.Roberts, 2004, hlm. 55-58Uji Kompetensi1. Secara umum, polimer dikelompokkan menjadi tiga. Sebut dan jelaskan.2. Apa yang dimaksud dengan homopolimer dengan kopolimer? Jelaskan.3. Sebutkan perbedaan polimer alam dengan buatan, serta berikan contoh masing-masing.4. Bagaimana ciri-ciri plastik? Sebutkan kegunaannya. 5. Sebutkan jenis kopolimer dengan susunan monomer sebagai berikuta. [ – X – X – X – Y – Y – Y – X – X – X – Y – Y – Y –]b. [– M – N – M – M – N – N – M – N – M – M – ]
H2CH2CH2CHOHOHOOHOHOH
Polimer221D. Kegunaan PolimerSangat sulit bagi kita untuk tidak menggunakan bahan-bahan yang terbuat dari polimer, terutama polimer sintetik. Mereka telah menjadi bagian yang erat dan seolah menjadi kebutuhan primer bagi kita. Perlengkapan rumah tangga, perlengkapan sekolah, perangkat komputer, telepon, kabel, mainan anak-anak, pembungkus makanan, sampai klep jantung buatan, semuanya tidak lepas dari campur tangan polimer sintetik. Beberapa jenis polimer yang sering digunakan dalam perlengkapan keseharian antara lain:1. Polietilena (PE)Polietilena (polietena) berasal dari penggabungan monomer etena melalui reaksi adisi berikut. etana polietilenaCHHCHHnCHCHCHHCHHHHnPolimer ini tidak tahan panas dan biasanya digunakan untuk kantong plastik, botol plastik, film cetakan, tas, dan ember.2. Polipropilena (PP)Polipropilena berasal dari reaksi polimerisasi adisi monomer propena. Polimer ini lebih tahan panas dan biasa digunakan untuk kantong plastik. Reaksi polimerisasinya dituliskan sebagai berikut. propena polipropilenaCHHCCH3HnCHCHCCH3HCHHCH3Hn3. Polivinilklorida (PVC)PVC berasal dari penggabungan monomer vinilklorida melalui reaksi polimerisasi adisi. Polimer ini bersifat keras dan kaku. Polivinilklorida digunakan untuk karpet, kayu imitasi, pralon, alat-alat listrik, dan film. Reaksi pembentukannya dituliskan sebagai berikut. vinil klorida PVCCHHCClHnCHCHCClHCHHClHnGambar 8.7 Pipa pralon yang terbuat dari polivinilkloridaGambar 8.6 Ember dan tas merupakan barang-barang yang terbuat dari polietilena.
CFFCFFnCFCFCFFCFFFFnnCCOOOH2CH2CH2CO
Polimer223nCCOOOHHOH2CH2COHHO+CCOOH2CH2COn+H2OnUji Kompetensi1. Berikan contoh polimer alam dan polimer sintesis masing-masing 3 buah. 2. Berdasarkan sifatnya, polimer dibedakan menjadi 3 kelompok, sebutkan dan jelaskan.3. Bagaiman sifat kelenturan dari polimer alam dan polimer sintetik? Jelaskan perbedaannya.4. Sebutkan kegunaan polimer berikut. a. PVC b. teflon c. nilon5. Bagaimana cara membuat senyawa polimer dacron? Apakah kegunaannya? Jelaskan. DiskusiBeberapa polimer di antaranya adalah nylon, dacron, polietilena, polipropilena, dan PVC. Reaksi polimerisasi dari polimer-polimer ini dapat kalian jumpai dalam materi di depan. Nah, sekarang diskusikanlah bersama teman-teman kalian tentang jenis reaksi polimer dari beberapa polimer yang telah disebutkan. Kalian bisa mengatakan jenis reaksinya berdasarkan asal monomer dan jenis monomer pembentuknya.Apabila di sekitar kalian ada pabrik yang memproduksi bahan-bahan polimer, buatlah rencana dan berkunjunglah ke sana untuk melakukan pengamatan tentang beberapa hal, antara lain mengenai jenis polimer yang dihasilkan, reaksi polimer yang digunakan, dan cara pembuatannya. Amati juga manfaat serta dampak buruk dari produk serta proses pengolahannya. Laporkan hasil pengamatan kalian dalam sebuah karya tulis dan simpanlah di perpustakaan sebagai referensi. Jadikanlah karya tulis ini sebagai Tugas Proyekkalian. asam tereftalat etilen glikol dacron
Kimia Kelas XII224E. Dampak Polimer Terhadap LingkunganSeperti telah dibahas di atas bahwa setiap hari kita berhubungan dengan benda-benda polimer. Jika kita perhatikan, yang paling banyak kita gunakan dalam kehidupan kita adalah polimer sintetik. Setiap kita belanja di warung atau toko selalu membawa pulang kantong plastik. Makanan atau barang yang kita beli, sebagian besar dikemas dengan bahan plastik. Kita kemanakan plastik-plastik tersebut setelah tidak kita gunakan? Sementara itu, kalian telah mempelajari bahwa polimer sintetik lebih tahan terhadap mikroorganisme, artinya tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Jadi, kalau kita mempunyai sampah plastik, maka plastik tersebut tidak dapat membusuk. Bagaimana jika sampah plastik tersebut dibakar? Sampah plastik jika dibakar lebih membahayakan lagi, karena dapat menghasilkan senyawa dioksin, yaitu suatu gas beracun yang bersifat karsinogenik (penyebab kanker).Dampak polimer plastik ini memang membuat kita seperti makan buah simalakama, dibuang tidak dapat membusuk, kalau dibakar menghasilkan gas yang beracun. Lalu, bagaimana kita menyikapi pencemaran sampah plastik ini? Berdiskusilah dengan teman-teman kalian untuk memecahkannya.Senyawa-senyawa karbon yang telah kalian pelajari merupakan senyawa-senyawa yang ada di sekitar kehidupan kita. Selanjutnya, ujilah kepahaman kalian tentang bab polimer ini dengan mengerjakan soal-soal pada ulangan harian.Mobil “Trabant” muncul pada tahun 1950-an sebagai salah satu mobil yang hampir semua bagiannya terbuat dari plastik. Selain memberikan manfaat baik dari segi harga maupun tidak mudah berkarat, mobil ini juga memiliki kelemahan, yaitu menambah jumlah sampah di tempat pembuangan akhir. Whyman, 2006, hlm. 26Diskusi Bagaimana kita menyikapi pencemaran plastik yang berbahaya? Carilah jalan keluar dengan mendiskusikannya bersama teman-teman kalian. Pertimbangkan beberapa anjuran berikut.Sebaiknya penggunaan plastik dikurangi. Sampah plastik sebaiknya dipisahkan dari sampah organik lainnya, sehingga jika memungkinkan dapat didaur ulang.Sampah plastik jangan dibuang sembarangan.Jangan membakar sampah plastik.Tambahilah poin-poin di atas, kemudian buatlah sebuah makalah sebagai hasil diskusi dan tempelkan pada majalah dinding sekolah untuk bisa dibaca teman-teman yang lain.
Polimer225vRangkuman1. Polimer adalah suatu senyawa gabungan dari molekul-molekul kecil (monomer). Polimerisasi terdiri atas polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. Polimerisasi adisi adalahpembentukan polimer dari monomer-monomer yang sejenis, sedangkan polimerisasi kondensasi adalah pembentukan polimer dari monomer-monomer yang berbeda. 2. Pengelompokan polimer dapat dilakukan berdasarkan beberapa hal berikut.a. Berdasarkan asalnyaBerdasarkan asalnya, polimer terbagi menjadi 2, yaitu polimer alam dan polimer bua-tan. Polimer alam meliputi sutera, karet alam, karbohidrat (selulosa, pati), protein, asam nukleat, dan enzim. Beberapa polimer buatan antara lain polietilena, polipropilena, polivinilklorida, poliester, teflon, dan dacron.b. Berdasarkan jenis monomernyaBerdasarkan jenis monomernya, polimer terbagi menjadi homopolimer dan kopolimer. Homopolimer menandakan satu jenis monomer yang menyusun suatu polimer, sedang-kan kopolimer menandakan ada beberapa jenis monomer yang menyusun polimer. Ber-dasarkan susunan monomernya, maka kopolimer terbagi menjadi kopolimer statistik, blok, bergantian, dan bercabang.c. Berdasarkan ketahanannya terhadap panasBerdasarkan ketahanannya terhadap panas, polimer terbagi menjadi termoplastik, termoset, dan elastomer.Homopolimer adalah polimer yang terdiri dari satu jenis monomer, sedangkan polimer yang terdiri atas dua jenis monomer disebut kopolimer. Kopolimer yang susunan monomernya tidak beraturan (acak) disebut kopolimer statistik, yang susunan monomernya teratur disebut kopolimer blok, yang susunan monomernya bergantian disebut kopolimer bergantian,sedangkan kopolimer yang susunan monomernya bercabang disebut kopolimer bercabang.Makromolekul Molekul raksasa yang biasa dijumpai dalam bentuk polimerMonomer Satuan terkecil berupa molekul senyawa yang dapat membentuk molekul lebih besar sebagai dimer, trimer, atau polimerPolimer Suatu senyawa gabungan dari mo -lekul-molekul kecil (monomer)Polimerisasiadisi Pembentukan polimer dari monomer-monomer yang sejenisPolimerisasi kondensasi Pembentukan po-limer dari monomer-monomer yang berbedaGlosarium
Kimia Kelas XII226 A Pilihlah jawaban yang paling tepat1. Polimer berikut yang tidak termasuk polimer alam adalah .... A. tetoron B. selulosa C. amilum D. protein E. enzim2. Komponen penyusun polimer disebut .... A. rantai karbon B. molekul C. makromolekul D. monomer E. unsur3. Polimer berikut yang tergolong polimer alam adalah .... A. polietena B. poliester C. poliisoprena D. butadiene stirena E. polivinilklorida4. Terdapat beberapa polimer berikut. 1) poliester 2) polivinilklorida 3) bakelit 4) melanin 5) nilonDari data di atas yang tergolong polimer jenis termoplastik adalah ....A. 1 dan 5B. 2 dan 5C. 2 dan 4D. 1 dan 3E. 4 dan 55. Berikut merupakan jenis kopolimer berdasar-kan susunan monomernya, kecuali .... A. statistik B. rangkap C. bergantian D. blok E. bercabang6. Monomer dari nilon adalah .... A. asam adipat dan 1,6-diaminoheptana B. asam metanoat dan 2,5-diaminaheksana C. asam adipat dan 1,6-diaminoheksana D. asam tereftalat dan etilen glikol E. asam tereftalat dan 1,6-diaminoheksana7. Monomer dari polimer berikut adalah ....CHCHCCH3HCHHCH3HnA. H3CH2CCH3 B. H3CCHCH3CH3 C. H3CCHCH2 D. H3CCCH2CH3 E. H2CCH28. Polimer yang dibentuk dari penggabungan monomer asam dan alkohol adalah .... A. tetoron B. nilon C. dacron D. karet E. teflon9. Karet alam merupakan polimer yang terbentuk dari monomer .... A. etena B. propena C. asam adipatUlangan Harian
Polimer227 D. vinilklorida E. isoprena10. Polimer berikut yang terbentuk melalui polimerisasi kondensasi adalah .... A. karet buatan B. PVC C. polipropilena D. nilon E. polietilena11. Perhatikan tabel berikut.NoPolimerReaksi polimerisasi1PoliesterAdisi2ProteinAdisi3PolivinilkloridaKondensasi4DacronKondensasi5NilonAdisiBerdasarkan data pada tabel di atas, pasangan antara polimer dan reaksi pembentukannya yang tepat ditunjukkan oleh nomor .... A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 512. Semua polimer berikut terbentuk sebagai hasil polimerisasi kondensasi, kecuali.... A. nilon B. dacron C. tetoron D. protein E. teflon 13. Molekul lain yang dihasilkan pada reaksi polimerisasi dacron adalah .... A. HCl B. HF C. H2O D. H2SO4 E. CH3OH14. Monomer n C CFFFF akan bereaksi adisi membentuk polimer .... A. nilon B. karet C. PVC D. teflon E. tetoron15. Diantara monomer berikut ini yang dapat digunakan untuk polimerisasi kondensasi adalah .... A. HCHCHCH3 B. isoprena C. HOCOC4H8COOH D. H2CCH2 E. tetrafluoroetana16. Hal-hal berikut yang tidak benar sehubungan dengan polimerisasi kondensasi adalah ....A. monomer tidak harus mempunyai ikatan rangkapb. paling tidak ada dua monomer yang berbedaC. menghasilkan molekul yang lain selain polimerD. Mr polimer kelipatan dari Mr monomerE. Monomer mempunyai gugus fungsi pada kedua ujungnya17. Polimer berikut yang tidak bisa digunakan sebagai bahan plastik adalah .... A. polietena B. nilon C. polipropilena D. poliamida E. politetrafluoroetana18. Polimer yang dapat digunakan sebagai pengganti kapas untuk mengisi bantal dan boneka mempunyai rumus struktur .... A. CFCFCFFCFFFFn
Kimia Kelas XII228 B. CHCHCHHCHHHHn C. CHCHCCH3HCHHCH3Hn D. CCOOH2CH2COn E.CO(CH2)4CONH(CH2)6NHn19. Salah satu sifat polimer sintetik yang menjadikannya sebagai produk yang kurang ramah lingkungan adalah .... A. jika dibakar menghasilkan gas metana B. tidak bisa diuraikan oleh mikroorga-nismeC. dapat teroksidasi oleh udara sekeliling-nyaD. mudah berkaratE. tidak bisa didaur ulang20. Polimer berikut yang berguna untukmembuat peralatan masak adalah .... A. poliisoprena B. poliester C. polivinilklorida D. politetrafluoroetana E. polipropilena B Jawablah pertanyaan berikut dengan tepat 1. Nama polimer sering dipertukarkan dengan plastik. Mengapa demikian? Apa yang dimaksud polimer? Apa bedanya dengan plastik? Jelaskan.2. Sebutkan contoh polimer alam dan polimer sintesis masing-masing tiga buah.3. Sebutkan macam-macam kopolimer ber-dasarkan susunan monomernya. Terang-kan.4. Polimer apa saja yang dihasilkan dari reaksi polimerisasi adisi? Sebutkan tiga polimer beserta monomer penyusunnya.5. Bagaimana syarat monomer yang bisa digunakan untuk polimerisasi adisi? Bagaimana dengan monomer untuk polimerisasi kondensasi? Jelaskan.6. Sebutkan struktur polimer dengan monomernya dari rumus molekul berikut.a. propena, CH3CH = CH2b. vinil klorida, H2C=CHCl7. Tuliskan hasil reaksi polimerisasi dari a. CH3CH = CHCl b. COOHHCH3CNH28. Apa yang kamu ketahui tentang dacron? Bagaimana reaksi pembuatannya? Apa fungsinya? Terangkan.9. Sebutkan kegunaan senyawa berikut. a. nilon b. tetoron c. PVC10. Jelaskan dampak penggunaan plastik pada lingkungan dan berikan solusi untuk mengatasinya.