CHEMIA ORGANICZNA

NATURALNE I SYNTETYCZNE
ZWIĄZKI WĘGLA

• Wiązania pojedyncze, podwójne i

potrójne

• Połączenie węgla z wodorem

lub azotem, tlenem, siarką i
chlorowcami

Wiązania C-C (atomowe) i C-H

(atomowe nieznacznie
spolaryzowane) – b. trwałe;

Inne podstawniki – polarne lub jonowe

- reaktywność

Podstawowe rodzaje reakcji

chemicznych związków organicznych

• Podstawianie

3CH

2

H

5

OH + PCl

3

→3C

2

H

5

Cl +P(OH)

3

etanol

chloroetan

• Przyłączanie (addycja)

H

2

C=CH

2

+H

2

O →H

3

C-CH

2

OH

etylen

etanol

• odszczepianie

CH

2

Cl-CH

2

Cl →H

2

C=CHCl+HCl

1,2-dichloroetan chlorek winylu

Materiały organiczne w budownictwie:
- Materiały budowlane: drewno,

bitumy, tworzywa sztuczne

- Domieszki do betonu
- Środki impregnacyjne
- Paliwa i środki pomocnicze do

produkcji materiałów budowlanych

- Środowisko niektórych elementów

budowli

• Właściwości strukturotwórcze węgla i

krzemu

• Związki krzemoorganiczne:

 krzemowodory, silany Si

n

H

2n+2

 silikony czyli polisiloksany (łańcuch

krzemotlenowy)

Polimery

• Polimer - gr. polymeres – składające

się z wielu części; są to związki
złożone z prostych jednostek
zwanych merami.
Liczbę merów w cząsteczce określa
stopień polimeryzacji (większy niż
100).
nCH

2

=CH

2

→ [-CH

2

-CH

2

-]

n

monomery – substancje

małocząsteczkowe do otrzymywania
polimerów o masie cząsteczkowej
około 100

polimery – substancje cząsteczkowe o

masie atomowej 10 tysięcy

oligomery – substancje o pośredniej

masie atomowej

• polimeryzacja - łączenie się

monomerów,

etapy:
inicjowanie
wzrost łańcucha
zakończenie wzrostu łańcucha

• poliaddycja – przegrupowanie atomu

wodoru

• polikondensacja – przebiega pomiędzy

monomerami zawierającymi co najmniej

dwie grupy funkcyjne i towarzyszy jej

utworzenie prostej substancji (H

2

O, CO

2

)

• utwardzanie ciekłych produktów

polireakcji (żywic syntetycznych,
oligomerów) – gr. funkcyjne zdolne
do dalszych reakcji.

– żywice fenolowe i furanowe –

polikondensacja

– żywice epoksydowe, akrylowe i

silikonowe – poliaddycja, polimeryzacja

• Stopień dyspersji a temperatura

topnienia

• Ze wzrostem masy polimeru wzrasta

temperatura mięknienia, lepkość i
maleje rozpuszczalność; wzrasta
wytrzymałość na rozciąganie i
zerwanie

Struktura polimerów

W zależności od rozmieszczenia

podstawników:

ataktyczne

izotaktyczne

syndiotaktyczne

W zależności od połączenia łańcuchów

między sobą

liniowe
rozgałęzione
usieciowane

• W zależności od temp. polimery

sprężyste (kruche, szkliste) i
wysokoelastyczne i plastyczne (stan
lepko płynny)

• Temperatura zeszklenia – przejście ze

stanu szklistego do elastycznego

• Przydatność techniczna:

– Elastomery – temp.zeszklenia niższa niż

pokojowa (kauczuki); odkształcenia
plastyczne powyżej 1000%

– Plastomery:

• Termoplastyczne – budowa liniowa lub

rozgałęziona (nieusieciowane) miękną pod
wpływem ogrzewania w sposób odwracalny

• Utwardzalne – (chemo- i termoutwardzalne)

budowa sieciowa – nietopliwe i
nierozpuszczalne

• Kauczuki mogą ulegać usieciowaniu –

wulkanizacja – łączenie łańcuchów
polimerów za pomocą atomów siarki
lub tlenu w podwyższonej
temperaturze

TWORZYWA SZTUCZNE

POLIMER I DODATKI:
• plastyfikatory – wnikają między

makrocząsteczki zmniejszając oddziaływania
między nimi i zwiększając ich giętkość (oleje
roślinne, ftalan dibutylowy i in.)

• Wypełniacze – substancje organiczne i

nieorganiczne obniżające koszty wytworzenia
tworzywa bez pogarszania jego właściwości;
dodatki mogą poprawiać właściwości
mechaniczne i cieplne ( mączka kwarcowa,
kaolin, talk, sadza, celuloza)

• Stabilizatory – zabezpieczają przed

wpływem środowiska, np.
promieniowanie UV, zmiany
temperatury, agresywne składniki
wód i powietrza; zależnie od funkcji –
organiczne i nieorganiczne związki
metali, fenole, sadza,

• Środki barwiące
• Środki antystatyczne, zbrojenie –

maty szklane, metalowe, węglowe

TWORZYWA POROWATE

Spienianie stopionych polimerów lub

żywic przed utwardzeniem

- Ubijanie piany
- Nasycanie gazem obojętnym
- Rozkład w trakcie żelowania zawartych

w tworzywie środków porotwórczych

- Wydzielenie się gazu w reakcji

utwardzania

BITUMY

Mieszaniny stałych i ciekłych

węglowodorów, pochodne przeróbki
ropy naftowej i paliw stałych

Lepiszcza – oleje, asfalty, smoły i paki:

- drogowe
- przemysłowe