4th grade learns Polymer Science

 

Polymers: Linking things together!

Today at Washington STEM, 4th grade students had a fun and unique chemistry lesson on polymers. The students learned how important polymers are in their lives, since polymers include DNA, proteins, starches (pasta, potatoes), cellulose (wood, plants), plastics, fabrics both natural (cotton, wool) and manufactured (rayon, nylon). But exactly what is a polymer? Polymers are molecules that are made of individual molecular units, called monomers, linked together. DNA is a long linear polymer that is a chain of 4 repeating nucleotides (monomers), A, T, G, C. Students learned that monomers bond to one another to create polymers, and further, that chains of polymers can be cross-linked to themselves or to other polymers to make materials with wildly different chemical and physical properties, like density, strength, and elasticity.

After learning about the polymers that are all around us, students were then able to experiment with cross-linking polymers themselves using interlocking lego-like toys. They served as great models for understanding fundamental chemical properties. Different groups created different types of polymers using the same building blocks and found that they differed in significant ways. Long, linear chains are flexible, and can fit neatly together in parallel, sliding fashing, but tend to break when they are too long. Interlinking linear chains together makes structures stronger and more stable. Network polymers – like crystal lattices -are formed when all units have neighbors cross-linked together and are especially strong, much like diamonds. It is neat that simple models can reveal fundamental insight into the molecular world. Science isn’t so hard to understand when it is presented in easy to understand ways.

 

Polímeros: ¡entrelazando cosas!

Hoy los estudiantes tuvieron una clase de química muy entretenida sobre  polímeros y aprendieron la importancia de éstos en nuestra vida. El almidón (papas, pasta), la celulosa (madera, plantas), el plástico, las telas tanto naturales (algodón, lana) como manufacturadas (rayón y nylon) y las proteínas, son todos ejemplos de polímeros. Pero, ¿qué es un polímero? Los polímeros son un tipo de moléculas compuestas por cadenas de unidades individuales llamadas “monómeros”. En esta clase, los alumnos aprendieron que los monómeros forman cadenas para crear polímeros, los cuales a su vez, pueden unirse entre sí para crear materiales que poseen diferentes características, como densidad, resistencia y elasticidad.

Después que los estudiantes comprendieron que estamos rodeados por polímeros, tuvieron la oportunidad de experimentar con polímeros que ellos mismos crearon.

Para la actividad, tomamos un polímero ya existente (pegamento o cola fría blanca o también conocido como acetato de polivinilo) y lo mezclamos con una solución de “entrecruzamiento” (cross-linking), llamada tetrahidroxiborato (Bórax) en agua.

¡El resultado fue impresionante! El pegamento que antes era pegajoso se transformó en una sustancia seca y como de goma, la cual podía ser estirada, podía moldearse en una pelota, se podía romper y además rebotaba. Sus hijos o hijas deberían ser capaces de explicarles por qué ocurrió este fenómeno al añadir la solución de entrecruzamiento.

 

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