Hoofdstuk 13 – kunststoffen
Paragraaf 13.2
Polymeren en monomeren
Kunststoffen zijn vaste stoffen doordat de moleculen waar de kunststof uit bestaat heel groot zijn. Ze
ontstaan wanneer kleine moleculen worden gekoppeld tot hele lange ketens of grote netwerken.
Kunststoffen zijn polymeren (‘poly’ betekent veel) – maar niet alle polymeren zijn kunststoffen
Voorbeeld: eiwitten zijn ook polymeren maar geen kunststoffen. Je noemt de kleine moleculen waar
het polymeer uit is opgebouwd monomeer.
Het monomeer geeft het kunststof vaak de naam – het monomeer heet ‘styreen’, dan heet de
kunststof polystyreen.
Het koppelen van monomeren kan op 2 verschillende manieren:
- Additiepolymerisatie
- Condensatiepolymerisatie
Additiepolymerisatie
We nemen als voorbeeld het vormen van polyetheen. Dat proces verloopt in 3 stappen.
- Stap 1 – initiatie: de reactie wordt opgestart door het vormen van radicaalmoleculen. Dat
zijn elektronen die zitten te wachten om met een ander elektron te mogen reageren. Door
een stof te splitsen (denk dan aan het verwarmen van een stof) ontstaan er aan de zijkanten
van een molecuul radicalen. Deze radicalen kunnen reageren met een andere stof (een
monomeer), in ons geval etheen.
- Stap 2 – propagatie: de gevormde radicalen reageren met een monomeer (etheen). Dit
proces haalt zich vele malen (aan de zijkanten van het monomeer (etheen) zitten ook
radicalen die graag willen reageren (etheen heeft een dubbele binding. Door zich met een
ander radicaal te koppelen springt de dubbele binding open en houdt etheen een radicaal
over. Deze radicaal kan weer reageren met een ander etheen molecuul en ga zo maar door).
Er wordt steeds een molecuul aan ‘vastgeplakt’.
- Stap 3 – terminatie: de reactie stopt wanneer 2 radicaalmoleculen met elkaar reageren. Op
deze manier ontstaat er een additiepolymeer.
Het molecuul wat je gebruikt hebt om het proces op te starten (bij de initiatie) sluit de lange keten.
Aan beide zijden van het polymeer heb je een initiatormolecuul. Omdat het polymeer zo vreselijk
lang is (denk dus aan polyetheen) hebben deze initiatormoleculen nauwelijks invloed op het
polymeer.
Paragraaf 13.3
Condensatiepolymerisatie
Eerst moeten we bij condensatiepolymerisatie weten wat een condensatiereactie is.
In hoofdstuk 6 hebben we gezien dat je ethaanzuur met ethanol kunt laten reageren om de ester
ethylethanoaat te vormen.
Paragraaf 13.2
Polymeren en monomeren
Kunststoffen zijn vaste stoffen doordat de moleculen waar de kunststof uit bestaat heel groot zijn. Ze
ontstaan wanneer kleine moleculen worden gekoppeld tot hele lange ketens of grote netwerken.
Kunststoffen zijn polymeren (‘poly’ betekent veel) – maar niet alle polymeren zijn kunststoffen
Voorbeeld: eiwitten zijn ook polymeren maar geen kunststoffen. Je noemt de kleine moleculen waar
het polymeer uit is opgebouwd monomeer.
Het monomeer geeft het kunststof vaak de naam – het monomeer heet ‘styreen’, dan heet de
kunststof polystyreen.
Het koppelen van monomeren kan op 2 verschillende manieren:
- Additiepolymerisatie
- Condensatiepolymerisatie
Additiepolymerisatie
We nemen als voorbeeld het vormen van polyetheen. Dat proces verloopt in 3 stappen.
- Stap 1 – initiatie: de reactie wordt opgestart door het vormen van radicaalmoleculen. Dat
zijn elektronen die zitten te wachten om met een ander elektron te mogen reageren. Door
een stof te splitsen (denk dan aan het verwarmen van een stof) ontstaan er aan de zijkanten
van een molecuul radicalen. Deze radicalen kunnen reageren met een andere stof (een
monomeer), in ons geval etheen.
- Stap 2 – propagatie: de gevormde radicalen reageren met een monomeer (etheen). Dit
proces haalt zich vele malen (aan de zijkanten van het monomeer (etheen) zitten ook
radicalen die graag willen reageren (etheen heeft een dubbele binding. Door zich met een
ander radicaal te koppelen springt de dubbele binding open en houdt etheen een radicaal
over. Deze radicaal kan weer reageren met een ander etheen molecuul en ga zo maar door).
Er wordt steeds een molecuul aan ‘vastgeplakt’.
- Stap 3 – terminatie: de reactie stopt wanneer 2 radicaalmoleculen met elkaar reageren. Op
deze manier ontstaat er een additiepolymeer.
Het molecuul wat je gebruikt hebt om het proces op te starten (bij de initiatie) sluit de lange keten.
Aan beide zijden van het polymeer heb je een initiatormolecuul. Omdat het polymeer zo vreselijk
lang is (denk dus aan polyetheen) hebben deze initiatormoleculen nauwelijks invloed op het
polymeer.
Paragraaf 13.3
Condensatiepolymerisatie
Eerst moeten we bij condensatiepolymerisatie weten wat een condensatiereactie is.
In hoofdstuk 6 hebben we gezien dat je ethaanzuur met ethanol kunt laten reageren om de ester
ethylethanoaat te vormen.
