בייַשפּיל פֿראַגן און דיסקוסיע פֿון פּאָלימעריזאַציע רעאַקציעס
פּאָלימעריזאַציע רעאַקציעס זענען אַ שליסל טעמע אין אָרגאַנישער כעמיע. דער פּראָצעס באַשטייט פון די פֿאַרבינדונג פון מאָנאָמער מאָלעקולן צו שאַפֿן ריזיקע מאָלעקולן גערופֿן פּאָלימערן. פּאָלימערן זענען וויכטיק פֿאַרן וואָכעדיקן לעבן, פֿון די רוי מאַטעריאַלן געניצט צו מאַכן פּלאַסטיקס און גומע ביז טעקסטיל פֿאַזערס. אין דעם אַרטיקל וועלן מיר דיסקוטירן עטלעכע ביישפּילן פֿון פּאָלימעריזאַציע רעאַקציעס און זייערע לייזונגען.
טיפּן פון פּאָלימעריזאַציע
בכלל, קען מען צעטיילט פּאָלימעריזאַציע אין צוויי הויפּט טיפּן:
1. אַדישאַן פּאָלימעריזאַציע – דער פּראָצעס באַשטייט פון קאָמבינירן מאָנאָמערן מיט טאָפּלטע אָדער דרייפאַכע בונדן צו שאַפֿן אַ פּאָלימער אָן פּראָדוצירן בייפּראָדוקטן. אַ געוויינטלעכער בייַשפּיל פֿון אַן אַדישאַן פּאָלימער איז פּאָליעטילען, וואָס ווערט געשאַפֿן פֿון עטאַלין (CH₂=CH₂).
2. קאנדענסאציע פאלימעריזאציע – אין דעם פראצעס, די רעאקציע צווישן צוויי מאנאמערן וואס אנטהאלטן ספעציפישע פונקציאנעלע גרופעס פראדוצירט א פאלימער צוזאמען מיט ביי-פראדוקטן ווי וואסער אדער מעטאנאל. א געוויינלעכער ביישפיל איז ניילאן, וואס ווערט געשאפן פון א דיאמין און א די-זויער.
בייַשפּיל פון אַדישאַן פּאָלימעריזאַציע פּראָבלעם
פראגע 1:
עטאַלין (CH₂=CH₂) איז אַ מאָנאָמער וואָס פּאָלימעריזירט צו פאָרמירן פּאָליעטילען. באַשרײַבט די פּאָלימעריזאַציע רעאַקציע און געבט אָן די רעזולטאַטן פּראָדוקטן.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
פּאָליעטאַלין איז אַ פּאָלימער געשאפן פון עטאַלין מאָנאָמערן דורך אַן אַדישאַן פּאָלימעריזאַציע רעאַקציע. די רעאַקציע קען געשריבן ווערן ווי פאלגנד:
\[ n \text{(CH₂=CH₂)} \rightarrow \text{ -[CH₂-CH₂]- }_n \]
וואו \(n \) איז די צאָל מאָנאָמער איינהייטן. דער פּאָליעטילען וואָס ווערט געשאַפֿן איז אַ לאַנגע קייט פֿון עטאַלין מאָנאָמערן אָן קיין בייפּראָדוקטן.
קאָנדענסאַציע פּאָלימעריזאַציע בייַשפּיל פֿראַגן
פראגע 2:
א ניילאָן-6,6 פּאָלימער ווערט געשאפן דורך דער רעאַקציע צווישן העקסאַמעטהילענעדיאַמין און אַדיפּיק זויער. שרײַבט די רעאַקציע און ליסט די בײַפּראָדוקטן.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
ניילאָן-6,6 איז אַ פּאָלימער וואָס ווערט געשאַפֿן פֿון דער רעאַקציע צווישן העקסאַמעטהילענעדיאַמין (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) און אַדיפּישער זויער (HOOC-(CH₂)₄-COOH). די רעאַקציע קען ווערן פֿאָרמולירט ווי פֿאָלגט:
\[ \text{n (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) + n (HOOC-(CH₂)4-COOH)} \rightarrow \text{-[NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO]₄-CO]₄-CO]₄_n + 2n
דער בייפּראָדוקט איז וואַסער (H₂O).
אַנדערע פּאָלימעריזאַציע פֿראַגעס
פראגע 3:
פּאָליעטאַלין טעראַפטאַלאַט (PET) ווערט גענוצט אין דער פּראָדוקציע פֿון פּלאַסטיק פֿלעשער און שטאָף. די מאָנאָמערן וואָס מאַכן אויס PET זענען עטאַלין גליקאָל (HOCH₂CH₂OH) און טעראַפטאַליק זויער (HOOC-C₆H₄-COOH). דערקלערט דעם פּראָצעס פֿון PET פֿאָרמאַציע און רעכנט אויס די מאָס פֿון בייפּראָדוקט אויב מיר אָנהייבן מיט 5 מאָל פֿון יעדן מאָנאָמער.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
די קאנדענסאציע פאלימעריזאציע רעאקציע פאר דער פארמאציע פון PET איז:
\[ n \text{(HOCH₂CH₂OH)} + n \text{(HOOC-C₆H₄-COOH)} \rightarrow \text{ -[OOC-C₆H₄-COO-CH₂CH₂O]- }_n + 2n \text{H₂O} \]
וואו \(n \) איז די צאָל מאָלן פון מאָנאָמער. אויב מיר אָנהייבן מיט 5 מאָלן פון עטאַלין גליקאָל און 5 מאָלן פון טעראַפטאַליק זויער, דעמאָלט זענען די רעזולטאַטן בייפּראָדוקטן 5 × 2 = 10 מאָלן פון H₂O.
קינעמאַטישע אַספּעקטן אין פּאָלימעריזאַציע
אין פּאָלימעריזאַציע רעאַקציעס, איז רעאַקציע קינעטיק אַ וויכטיקע באַטראַכטונג. די פּאָלימעריזאַציע קורס קען זיין באַאיינפלוסט דורך פֿאַרשידענע פֿאַקטאָרן ווי טעמפּעראַטור, דרוק, און מאָנאָמער קאָנצענטראַציע.
פראגע 4:
אויב די ראטע פון פאלימעריזאציע פון א רעאקציע ווערט געזאגט צו זיין \(k[M]^x \), וואו k איז די ראטע קאנסטאנט, [M] איז די מאנאמאער קאנצענטראציע, און x איז די סדר פון דער רעאקציע אין באצוג צו דעם מאנאמאער, דערקלערט ווי א ענדערונג אין מאנאמאער קאנצענטראציע וועט אפעקטירן די רעאקציע ראטע אויב x = 2.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
אויב x איז 2, דעמאָלט איז די רעאַקציע ראַטע \(k[M]^2 \). דאָס מיינט אַז די רעאַקציע ראַטע איז גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צום קוואַדראַט פֿון דער מאָנאָמער קאָנצענטראַציע. אויב די מאָנאָמער קאָנצענטראַציע ווערט פֿאַרדאָפּלט, וועט די רעאַקציע ראַטע זיך פֿירפֿאַך פֿאַרגרעסערן (2² = 4).
רעדאָקס פּאָלימעריזאַציע
נאך א טיפ פאלימעריזאציע רעאקציע איז רעדאקס פאלימעריזאציע. דאס באשטייט פון א רעדאקס רעאקציע צווישן צוויי סובסטאנצן וואס הייבן אן פאלימעריזאציע.
פראגע 5:
א פּאָלימער ווערט געשאפן דורך א רעדאָקס רעאַקציע צווישן בענזאָיל פּעראָקסייד און סטירען. שרײַבט די איניציאַציע רעאַקציע וואָס פּאַסירט.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
די איניציאציע רעאקציע צווישן בענזאָיל פּעראָקסייד און סטירין פּראָדוצירט פרייע ראַדיקאַלן וואָס איניציאירן פּאָלימעריזאַציע. די רעאקציע איז ווי פאלגנד:
\[ \text{(C₆H₅CO)₂O₂} \rightarrow 2 \text{C₆H₅COO·} \]
דער בענזאָילאָקסיל ראַדיקאַל (C₆H₅COO)) רעאַגירט דעמאָלט מיט סטירען, און הייבט אָן אַ קייטן רעאַקציע פון פּאָלימעריזאַציע.
\[ \text{C₆H₅COO· + CH₂=CHC₆H₅} \rightarrow \text{C₆H₅COOCH₂-CH·C₆H₅} \]
די רעאַקציע גייט ווייטער ביז דער פארבליבענער סטירען אין דער סיסטעם האט רעאַגירט צו פאָרמירן פּאָליסטירען.
קעסימפּולאַן
פֿאַרשטיין פּאָלימעריזאַציע רעאַקציעס און די מעכאַניזמען הינטער זיי איז קריטיש פֿאַר ווער עס יז וואָס איז פֿאַרבונדן מיט כעמיע אָדער מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט. מיט די ביישפּילן וואָס זענען דיסקוטירט אויבן, ווערט ערוואַרטעט פֿון לייענער צו פֿאַרשטיין די גרונטלעכע פּראָצעסן פֿון אַדיציע און קאָנדענסאַציע פּאָלימעריזאַציע, ווי אויך עטלעכע פֿאָרגעשריטענע אַספּעקטן ווי רעאַקציע קינעטיק און רעדאָקס פּאָלימעריזאַציע. מיט אַ שטאַרקן יסוד, קענען מיר בעסער פֿאַרשטיין די וויכטיקע ראָלע פֿון פּאָלימערן אין פֿאַרשידענע אַספּעקטן פֿון מאָדערנעם לעבן.
