Polymerisation
En polymerisation er en reaktion, hvor mange små molekyler ( monomerer ) bindes sammen til et stort molekyle (en polymer ).
Hvad er en polymerisationsreaktion?
En polymerisation er en reaktion, hvor mange små molekyler (monomerer) bindes sammen til et stort molekyle (en polymer).
Polymerisation bruges til at fremstille mange materialer, f.eks. plast, nylon og gummi.
Eksempel: Fremstilling af polyethen
Sammenbinding af monomeren ethen (CH2=CH2) til polyethen er et klassisk eksempel på en polymerisationsreaktion:
n CH2=CH2 → -(CH2-CH2)-n
π-bindingen i ethens C=C erstattes af nye bindinger mellem monomerenhederne; C-C-enkeltbindingen bevares.
To typer af polymerisation
Der findes to hovedtyper af polymerisation:
Additionspolymerisation
Ved additionspolymerisation af ethen danner monomeren nye bindinger ved et aktivt kædecenter. C=C-bindingens π-del omdannes, mens C-C-enkeltbindingen bevares. Der fraspaltes ikke en lille biproduktpartikel i denne model.
Eksempel: Fremstilling af polyethen
Dannelsen af polyethen ud fra ethen i eksemplet ovenfor er en additionspolymerisation.
Kondensationspolymerisation
Ved polykondensation reagerer funktionelle grupper, og et lille molekyle fraspaltes. Til lineært nylon-6,6 bruges monomerer med to reagerende grupper. Molekyler med forskellige kædelængder kan reagere med hinanden; flere funktionelle grupper kan give forgrening eller netværk.
Eksempel: Fremstilling af nylon
Polymeren nylon dannes ud fra to forskellige monomerer (adipinsyre og hexan-1,6-diamin), som bindes sammen ved en kondensation under fraspaltning af vand:
HOOC(CH2)4COOH og H2N(CH2)6NH2 kan danne nylon-6,6. Gentagelsesenheden er [-NH(CH2)6NH-C(=O)(CH2)4C(=O)-]n. Ved hver ny amidbinding fraspaltes vand. Enderne af en faktisk kæde skal medregnes i et fuldt afstemt skema.
Kædepolymerisation og trinvis polymerisation
At der dannes en polymerkæde, gør ikke enhver polymerisation til en kædereaktion. Ved kædepolymerisation reagerer monomerer ved et aktivt kædecenter, som gendannes efter væksttrinnet. Ved trinvis polymerisation kan molekyler med forskellige kædelængder reagere med hinanden. Nylon-6,6 fra diamin og dicarboxylsyre er et eksempel på trinvis polykondensation. Skeln derfor mellem, hvad der fraspaltes, og hvordan kæderne vokser.
En kæde er ikke automatisk en kædereaktion
Konstrueret træningsøvelse: En nylonkæde dannes, når funktionelle grupper på både korte og længere molekyler reagerer.
Er det samme vækstmåde som addition af ethen ved et aktivt kædecenter?
Se forklaringen
Nej. Nylonmodellen er trinvis polykondensation; etheneksemplet er kædepolymerisation. Skeln vækstmekanismen fra, om et lille molekyle fraspaltes.
Prøv med mindre støtte: Undersøg enderne af en kort kæde, før du angiver antallet af fraspaltede vandmolekyler.