5 VWO 12.2 Additiepolymerisatie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Additiepolymerisatie

Leerdoelen:

Je leert over polymeren en monomeren.

Je leert de structuurformule van additiepolymeren en de repeterende eenheid opstellen.

Je leert over het mechanisme van additiepolymerisatie.

Je leert rekenen aan de polymerisatiegraad.

Macromoleculen

• Moleculen zijn de kleinste deeltjes van een moleculaire stof.
• Aan de naam "polyetheen" kan je herkennen dat het gaat om het molecuul etheen. Maar wat is dat poly stukje.....?
• Poly betekenend veel. In dit geval betekend het dat er een heleboel etheen moleculen zijn gekoppeld.
• Het koppelen van zoveel etheen heet een polymerisatie reactie.

Polymerisatie uit monomeren

• Een polymerisatie reactie maakt uit monomeren ( kleine moleculen), een polymeer ( een heel groot molecuul).
• De molecuulmassa van een monomeer kan rond de 100/200 u zitten. Die van een polymeer gaat al gauw naar 1.000.000 u.
• Een polymeer bestaat altijd een een repeterende eenheid.

Additiereactie

• Aan moleculen met een c=c kan additie plaatsvinden, dit maakt etheen een een goed voorbeeld van een polymerisatie.
• De eerdergenoemde dubbele binding moet dan open springen, er ontstaat een molecuul met 2 open uiteinden waar een ander opengesprongen etheenmolecuul aan kan reageren. 
• 2 gekoppelde ethenen heet een dimeer, 3 een trimeer en zo verder.
• Uiteindelijk zijn het er zo veel dat we niet eens gaan tellen en het een polymeer noemen. 

ontstaan monomeer

• Hieronder is weergegeven hoe de monomeer ontstaat. 
• De n is een getal, maar omdat dat elk heel getal kan zijn en best groot kan worden (10.000) wordt het geschreven als n.
• Uit de massa van het polymeer kan je afleiden hoeveel monomeren het ongeveer zijn.

Structuurformule tekenen

• Een aantal zaken waar je rekening mee moet houden:
• 1 Noteer voor de pijl c=c horizontaal, zijgroepen aan de boven of onderkant
  2  Noteer na de pijl -c-c- met de zijgroepen er boven of onder.

     3   Plaats vierkante haken er omheen en zet de index n er achter

Structuurformule

Dit is de manier van tekenen van de losse elementen. 

Als je de repeterende eenheid wil tekenen doe je dat zo:

Teken de repeterende eenheid van:
1,3-butadieen
en teken een trimeer

Mechanisme van de additieploymerisatie

Een additiepolymerisatie gebeurd meestal niet spontaan, er iets nodig om het te beginnen. De stof die dit proces start heet een initiator. 

Een additiepolymerisatie bestaat uit 4 stappen:

Ontleding van de initiator

Initiatie

Propagatie (het lopen van de reactie

Terminatie

De ontleding van de initiator

• Om een polymeer reactie op gang te brengen  heb je een initiator nodig. dit molecuul moet eerst ontleed worden.
• Het ontleden is het breken van een verbinding en leidt tot de vorming van een radicaal.
• Dit radicaal start de reactie door de eerste dubbele binding open te trekken. benzoylperoxide
• RO-OR --> 2RO*

Initiatie

• Als er eenmaal een radicaal is moet de reactie gaan lopen.
• Doordat het radicaal de dubbele binding open trekt ontstaat er aan de andere kant een nieuw radicaal en zo verder

Propagatie

• Na het binden van het radicaal aan de eerste monomeer gaat het proces door en dat heet propagatie.
• De ontstane radicaal trekt een nieuwe dubbele binding open en zo gaat het door.

Terminatie

• Een polymerisatie reactie kan voor altijd door blijven gaan zolang er monomeren zijn. Er komt geen einde AAN!!??!?!!
• Zeker wel.
• As 2 radicalen met elkaar reageren stopt de reactie.
  
• Omdat we niet weten wanneer dit gebeurd kan de keten heel kort zijn of heel lang.

Leerdoelen:

Je leert over polymeren en monomeren.

Je leert de structuurformule van additiepolymeren en de repeterende eenheid opstellen.

Je leert over het mechanisme van additiepolymerisatie.

Je leert rekenen aan de polymerisatiegraad.

Denk je dat je de leerdoelen snapt?

1. Ja
2. Nee
3. Een beetje

Welke vraag wil je nog stellen over deze stof?