Scheikunde H13
13.1 Additiepolymerisatie
Polymeren en monomeren
Polymeren zijn moleculen opgebouwd uit monomeren. Het koppelen van monomeren kan
gaan via additiepolymerisatie of condensatiepolymerisatie. Beide polymerisaties vormen
polymeren, maar bij condensatiepolymerisatie komt ook nog een molecuul vrij.
Additiepolymerisatie
Additiereacties lopen via een radicaal- en ionair mechanisme. De additiepolymerisatie van
etheen tot polyetheen via het radicaal mechanisme verloopt als volgt:
Initiatie
benzoylperoxide, het initiatormolecuul, kan worden verwarmd waardoor twee radicalen
ontstaan:
Etheen kan vervolgens hechten aan het radicaal:
Propagatie
Vervolgens reageert het radicaal opnieuw met etheen waarna ditzelfde proces zich
meerdere malen herhaalt:
De keten van een polymeer kan je als volgt weergeven, tussen de haakjes bevindt zich de
monomeereenheid en n staat voor hoeveel keer het in de molecuul voorkomt:
Terminatie
wanneer twee radicalen reageren met elkaar stop de reactie, hierbij ontstaat het
additiepolymeer:
, De vorming van polychlooretheen kan je als volgt eenvoudiger weergeven, de golfjes geven
aan dat het molecuul verder loopt:
Door meer of minder initiator moleculen toe te voegen kan je bepalen hoe lang de
polymeren worden. Met veel initiator moleculen heb je kortere polymeren dan met weinig
initiatoren.
13.2 condensatiepolymerisatie
Condensatiereacties
Een reactie waarbij uit 2 moleculen een groter molecuul wordt gevormd en een klein
molecuul wordt afgesplitst heet een condensatiereactie:
Hierbij ontstaat uit ethaanzuur en ethanol de ester ethylethanoaat en water.
Voorbeelden van condensatiepolymeren zijn polyesters en polyamiden.
De vorming van een ester is een evenwichtsreactie, een ester kan dus reageren met water
waarbij een zuur en een alcohol ontstaan. Een reactie waarbij moleculen door water
ontleden heten hydrolysereacties.
Polyester
Polymeren die ontstaan door een condensatiereactie heten condensatiepolymeren.
Een polyester ontstaat als:
- Dizuur moleculen reageren met diol moleculen
- De molecuul een zuurgroep en alcoholgroep heeft
Bij deze polymeren zitten de monomeereenheden aan elkaar vast door esterbindingen, je
noemt ze daarom polyesters en hebben deze kenmerkende groep:
Een polymeer dat is ontstaat uit verschillende monomeren noem je een copolymeer.
Polyamide
Een andere soort condensatiepolymeer is polyamide, deze ontstaat als:
- Dizuur moleculen reageren met diamine moleculen
- moleculen met een NH2-groep (amine) en zuurgroep reageren met elkaar
Bij deze polymeren zitten de monomeereenheden aan elkaar vast door een amidebinding:
13.1 Additiepolymerisatie
Polymeren en monomeren
Polymeren zijn moleculen opgebouwd uit monomeren. Het koppelen van monomeren kan
gaan via additiepolymerisatie of condensatiepolymerisatie. Beide polymerisaties vormen
polymeren, maar bij condensatiepolymerisatie komt ook nog een molecuul vrij.
Additiepolymerisatie
Additiereacties lopen via een radicaal- en ionair mechanisme. De additiepolymerisatie van
etheen tot polyetheen via het radicaal mechanisme verloopt als volgt:
Initiatie
benzoylperoxide, het initiatormolecuul, kan worden verwarmd waardoor twee radicalen
ontstaan:
Etheen kan vervolgens hechten aan het radicaal:
Propagatie
Vervolgens reageert het radicaal opnieuw met etheen waarna ditzelfde proces zich
meerdere malen herhaalt:
De keten van een polymeer kan je als volgt weergeven, tussen de haakjes bevindt zich de
monomeereenheid en n staat voor hoeveel keer het in de molecuul voorkomt:
Terminatie
wanneer twee radicalen reageren met elkaar stop de reactie, hierbij ontstaat het
additiepolymeer:
, De vorming van polychlooretheen kan je als volgt eenvoudiger weergeven, de golfjes geven
aan dat het molecuul verder loopt:
Door meer of minder initiator moleculen toe te voegen kan je bepalen hoe lang de
polymeren worden. Met veel initiator moleculen heb je kortere polymeren dan met weinig
initiatoren.
13.2 condensatiepolymerisatie
Condensatiereacties
Een reactie waarbij uit 2 moleculen een groter molecuul wordt gevormd en een klein
molecuul wordt afgesplitst heet een condensatiereactie:
Hierbij ontstaat uit ethaanzuur en ethanol de ester ethylethanoaat en water.
Voorbeelden van condensatiepolymeren zijn polyesters en polyamiden.
De vorming van een ester is een evenwichtsreactie, een ester kan dus reageren met water
waarbij een zuur en een alcohol ontstaan. Een reactie waarbij moleculen door water
ontleden heten hydrolysereacties.
Polyester
Polymeren die ontstaan door een condensatiereactie heten condensatiepolymeren.
Een polyester ontstaat als:
- Dizuur moleculen reageren met diol moleculen
- De molecuul een zuurgroep en alcoholgroep heeft
Bij deze polymeren zitten de monomeereenheden aan elkaar vast door esterbindingen, je
noemt ze daarom polyesters en hebben deze kenmerkende groep:
Een polymeer dat is ontstaat uit verschillende monomeren noem je een copolymeer.
Polyamide
Een andere soort condensatiepolymeer is polyamide, deze ontstaat als:
- Dizuur moleculen reageren met diamine moleculen
- moleculen met een NH2-groep (amine) en zuurgroep reageren met elkaar
Bij deze polymeren zitten de monomeereenheden aan elkaar vast door een amidebinding:
