12.2 Additiepolymeren

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

12.2 Additiepolymeren

Deze les

• Herhalen additie (klas 4)
• Maken vraag 2+3
• Uitleg polyadditie
• Maken vragen 16 t/m 19
• Uitleg reactiemechanisme polyadditie
• Maken vragen 20 + 23

Leerdoelen

• Je leert wat een polymeer en een monomeer is;
• Je leert om de reactievergelijking te geven van een polyadditie;
• Je leert om de repeterende eenheid te geven van een polymeer dat is ontstaan door polyadditie;
• Je leert om het reactiemechanisme te geven van een polyadditie.

Additie (herhaling klas 4)

• 'To add' = iets toevoegen
• Twee beginstoffen geeft 1 product.
• Dubbele C=C binding klapt open, op beide C-atomen ontstaat een nieuwe atoombinding.

Voorbeelden additie

Additie van broom

• Met broomwater, Br2 (aq), kun je dubbele bindingen aantonen.
• Broomwater heeft een bruine kleur (Binas 65B), na additie is er geen broom meer aanwezig en verdwijnt de bruine kleur.

Even oefenen

• Maak vragen 2+3 (H12).
  

Kunststoffen - plastics - polymeren

• Kunststoffen (plastics) zijn synthetische polymeren, bijv. PVC of PET.
• Natuurlijke polymeren zijn bijv. eiwitten, zetmeel, rubber.
• Polymeren zijn macromoleculen (zeer grote moleculen), niet verwarren met macroniveau!
• Een polymeer is opgebouwd uit monomeren.
• Door allerlei combinaties van monomeren, zijn polymeren te maken met zeer uiteenlopende eigenschappen.

Polyadditie (of additiepolymerisatie)

• Een polymeer kan ontstaan door herhaaldelijke additie: polyadditie.
• Het monomeer is een alkeen (dubbele C=C binding aanwezig).
• Reactie start o.i.v. UV-licht of met een initiator (hulpstof).
• Bijv. polyadditie van etheen geeft het polymeer polyetheen (PE).
• Uiteinden worden weergegeven met ~.

Repeterende eenheid

• Als molecuulformule van polymeren wordt de repeterende eenheid gegeven. 
• Voorbeeld polyetheen:

Geef de reactievergelijking van de polyadditie van propeen. Laat 3 monomeren met elkaar reageren.

Antwoord open vraag polypropeen.

Opmerking: de buitenkant moet worden gegeven met ~ (in tegenstelling tot wat in de afbeelding staat).

Additie met buta-1,3-dieen.

Even oefenen

• Maak vragen 16 t/m 19
  

Reactiemechanisme

• Een reactiemechanisme laat zien op welke manier moleculen met elkaar reageren.
• Verschillende stappen in een reactie worden apart uitgeschreven.
• Met gebogen pijlen wordt de beweging van elektronen weergegeven.

• halve pijlpunt = 1 elektron verplaatst
• hele pijlpunt = 2 elektronen (1 paar) verplaatst

Radicaal

• Elektronen komen meestal voor in paren (meest stabiel).
• Soms ontstaat er een zeer reactief deeltje, doordat een los elektron aanwezig is.
• Een deeltje met een ongepaard elektron noemen we een radicaal.

Reactiemechanisme polyadditie

1. Ontleding initiator tot 2 radicalen.
2. Initiatie: initiator reageert met 1 monomeer.
3. Propagatie: monomeerradicaal reageert met nieuwe monomeren (kettingreactie)
4. Terminatie: twee radicalen reageren waarmee reactie stopt.

Stap 1: vorming radicaal

• Veelgebruikte initiator is benzoylperoxide. 
• Wordt vaak weergegeven met BzO-OBz of RO-OR (R = rest).
• BzO-OBz --> 2 BzO .

Stap 2: initiatie

• Initiator reageert met monomeer.

Stap 3: propagatie

• Monomeerradicaal reageert met nieuw monomeer.
• Meerdere propagatiestappen bij de vorming van een polymeer.
• Hoe meer propagatiestappen, hoe langer het polymeer.

Stap 4: terminatie

• Twee radicalen reageren met elkaar.
• Einde van de reactie.
• Lastig te reguleren, waardoor polymeren van verschillende lengten ontstaan.
• Daarom wordt bij polymeren gesproken van gemiddelde ketenlengte of polymerisatiegraad.

Even oefenen

• Bestuderen 12.2
• Maak vragen 20 + 23