Additiepolymerisatie: initiatie, propagatie en terminatie
Bij een additiepolymerisatie groeien kleine moleculen aan elkaar tot een lange keten. Het mechanisme in drie stappen vind je terug in bijna elke examenvraag over kunststoffen.
Bij een additiepolymerisatie voegen monomeren zich een voor een aan een groeiende keten. Elk monomeer heeft een dubbele binding, zoals etheen, CH₂=CH₂. Bij de reactie gaat die dubbele binding open. Er verdwijnt geen atoom, dus er ontstaat geen afvalstof.
Het mechanisme bestaat uit drie stappen. Bij initiatie splitst een initiator in twee radicalen. Een radicaal is een deeltje met een ongepaard elektron. Een van die radicalen reageert met een monomeer. Zo ontstaat de eerste keten, met een radicaal aan het eind.
Bij propagatie reageert het radicaal aan het eind van de keten met een nieuw monomeer. De keten wordt een eenheid langer en het radicaal komt aan het nieuwe eind te zitten. Deze stap herhaalt zich vele malen, en daardoor ontstaan lange moleculen.
Bij terminatie reageren twee radicalen met elkaar. Hun ongepaarde elektronen vormen samen een binding. Er zijn dan geen radicalen meer over en de keten groeit niet verder.
Als je een reactievergelijking maakt, let dan op de radicalen. Een radicaal schrijf je met een bolletje, zoals R•. Bij elke stap moet je het bolletje verplaatsen of laten verdwijnen.
Onthoud
Een additiepolymerisatie maakt een polymeer uit monomeren met een dubbele binding.
Bij initiatie ontstaan radicalen uit een initiator.
Propagatie verlengt de keten met één monomeer per stap.
Bij terminatie verdwijnen de radicalen doordat twee ervan met elkaar reageren.
Voorbeeld uit een echt examen
none
Vinylchloride, CH₂=CHCl, polymeriseert met een initiator die radicalen vormt. Geef de reactie van het initiatiemechanisme en de eerste propagatiestap.
- 1
Bij initiatie reageert een radicaal R• met een monomeer. De dubbele binding gaat open en het radicaal komt op het andere koolstofatoom te zitten: R• + CH₂=CHCl → RCH₂CHCl•.
Veelgemaakte fouten
Je schrijft de radicaal aan het verkeerde koolstofatoom. Let erop dat het radicaal altijd aan het eind van de groeiende keten zit.
Je denkt dat terminatie een nieuw monomeer toevoegt. Bij terminatie reageren twee radicalen met elkaar en stopt de groei.
Snel checken
Wat gebeurt er bij de propagatiestap van een additiepolymerisatie?
Welke uitspraak over terminatie is juist?