Samenvatting Scheikunde H11
Reactiemechanismen
11.1: reactiemechanismen
Een reactiemechanisme beschrijft op microniveau in detail wat er
gebeurt tijdens elke stap van een chemisch proces. Bij elk chemisch
proces worden bindingen tussen atomen gebruiken en nieuwe bindingen
gevormd, waarbij altijd valentie-elektronen betrokken zijn. Om een
reactiemechanisme inzichtelijk te maken, wordt er gebruik gemaakt van
lewisstructuren.
De getekende pijlen geven aan
hoe valentie-elektronen zich
verplaatsen tijdens de reactie. De
pijl geeft dus de verplaatsing van een elektronenpaar aan. Reacties
waarbij elektronenparen worden verplaatst, heten polaire reacties.
Er zijn ook reacties met radicalen. Er is dan
sprake van een los ongepaard elektron. Dit
geef je aan met een halve pijlpunt. Reactie
waarbij ongepaarde elektronen bewegen,
heten radicaalreacties.
Veel reacties bestaan uit meerdere stappen, waardoor er tijdens een
reactie deeltjes ontstaan die direct weer door reageren in een volgende
stap. Dit zijn tussenproducten. Dit zijn reactieve en vaak instabiele
deeltjes die lang kunnen bestaan. De vorming van een instabiel deeltje
kost meer energie dan een stabiel deeltje, en verloopt daardoor veel
trager. In polaire reacties is een veelvoorkomend tussenproduct het
carbokation: een deeltje met een positief geladen C-atoom dat niet aan
de okteregel voldoet.
11.2: radicaalreacties
Een radicaalreactie bestaat altijd uit drie fasen:
1. Initiatiefase radicalen worden gevormd uit niet-radicalen.
, 2. Propagatiefase radicaal reageert met niet-radicaal, waarbij een
nieuw radicaal en niet-radicaal ontstaan. Het nieuwe radicaal kan
weer met een niet-radicaal reageren, enzovoort.
3. Terminatiefase twee radicalen reageren met elkaar tot niet-
radicaal. De radicaalreactie stopt dan. Doordat radicalen erg reactief
zijn, is de kans dat twee radicalen met elkaar reageren klein.
Elke halve pijl geeft het verplaatsen van
één elektron aan. Wanneer een
atoombinding wordt verbroken, teken je
dus twee pijlen, elk naar een andere kant.
Wanneer een atoombinding wordt
gevormd, teken je dus de twee pijlen naar
elkaar toe.
Lange polymeermoleculen worden gemaakt doordat kleine
monomeermoleculen in een polymerisatiereactie lange ketens vormen.
Wanneer het monomeer een dubbele binding heeft, is de polymerisatie
(bijna altijd) een additiereactie. Je noemt het dan additiepolymerisatie
en het vindt plaats volgens een radicaalmechanisme:
1. Om de polymerisatie te starten, is er een initiator nodig die
gemakkelijk radicalen vormt. Vaak wordt hier een peroxide voor
gebruikt: een verbinding met twee zuurstofatomen naast elkaar.
2. Het initiatorradicaal reageert met de dubbele binding van het
monomeer, waarbij de atoombinding van de dubbele binding wordt
opgedeeld in twee aparte elektronen, waarvan er één elektron een
bindend elektronpaar vormt met het initiatorradicaal en de andere
ongepaard blijft. De dubbele binding is nu dus een enkele binding en
er is een nieuw radicaal gevormd. Dit koolstofradicaal kan nu verder
reageren met andere monomeermoleculen.
3. Terminatie vindt plaats wanneer twee polymeerradicalen met elkaar
reageren. Dit treedt pas op wanneer de concentratie monomeer heel
laag is geworden en de kans op botsingen met andere
polymeerradicalen groter is dan met monomeren.
Reactiemechanismen
11.1: reactiemechanismen
Een reactiemechanisme beschrijft op microniveau in detail wat er
gebeurt tijdens elke stap van een chemisch proces. Bij elk chemisch
proces worden bindingen tussen atomen gebruiken en nieuwe bindingen
gevormd, waarbij altijd valentie-elektronen betrokken zijn. Om een
reactiemechanisme inzichtelijk te maken, wordt er gebruik gemaakt van
lewisstructuren.
De getekende pijlen geven aan
hoe valentie-elektronen zich
verplaatsen tijdens de reactie. De
pijl geeft dus de verplaatsing van een elektronenpaar aan. Reacties
waarbij elektronenparen worden verplaatst, heten polaire reacties.
Er zijn ook reacties met radicalen. Er is dan
sprake van een los ongepaard elektron. Dit
geef je aan met een halve pijlpunt. Reactie
waarbij ongepaarde elektronen bewegen,
heten radicaalreacties.
Veel reacties bestaan uit meerdere stappen, waardoor er tijdens een
reactie deeltjes ontstaan die direct weer door reageren in een volgende
stap. Dit zijn tussenproducten. Dit zijn reactieve en vaak instabiele
deeltjes die lang kunnen bestaan. De vorming van een instabiel deeltje
kost meer energie dan een stabiel deeltje, en verloopt daardoor veel
trager. In polaire reacties is een veelvoorkomend tussenproduct het
carbokation: een deeltje met een positief geladen C-atoom dat niet aan
de okteregel voldoet.
11.2: radicaalreacties
Een radicaalreactie bestaat altijd uit drie fasen:
1. Initiatiefase radicalen worden gevormd uit niet-radicalen.
, 2. Propagatiefase radicaal reageert met niet-radicaal, waarbij een
nieuw radicaal en niet-radicaal ontstaan. Het nieuwe radicaal kan
weer met een niet-radicaal reageren, enzovoort.
3. Terminatiefase twee radicalen reageren met elkaar tot niet-
radicaal. De radicaalreactie stopt dan. Doordat radicalen erg reactief
zijn, is de kans dat twee radicalen met elkaar reageren klein.
Elke halve pijl geeft het verplaatsen van
één elektron aan. Wanneer een
atoombinding wordt verbroken, teken je
dus twee pijlen, elk naar een andere kant.
Wanneer een atoombinding wordt
gevormd, teken je dus de twee pijlen naar
elkaar toe.
Lange polymeermoleculen worden gemaakt doordat kleine
monomeermoleculen in een polymerisatiereactie lange ketens vormen.
Wanneer het monomeer een dubbele binding heeft, is de polymerisatie
(bijna altijd) een additiereactie. Je noemt het dan additiepolymerisatie
en het vindt plaats volgens een radicaalmechanisme:
1. Om de polymerisatie te starten, is er een initiator nodig die
gemakkelijk radicalen vormt. Vaak wordt hier een peroxide voor
gebruikt: een verbinding met twee zuurstofatomen naast elkaar.
2. Het initiatorradicaal reageert met de dubbele binding van het
monomeer, waarbij de atoombinding van de dubbele binding wordt
opgedeeld in twee aparte elektronen, waarvan er één elektron een
bindend elektronpaar vormt met het initiatorradicaal en de andere
ongepaard blijft. De dubbele binding is nu dus een enkele binding en
er is een nieuw radicaal gevormd. Dit koolstofradicaal kan nu verder
reageren met andere monomeermoleculen.
3. Terminatie vindt plaats wanneer twee polymeerradicalen met elkaar
reageren. Dit treedt pas op wanneer de concentratie monomeer heel
laag is geworden en de kans op botsingen met andere
polymeerradicalen groter is dan met monomeren.
