Polymerisation am Beispiel von Polymethacrylsäuremethylester
(radikalische Polymerisation)
Geräte/ Chemikalien:
Becherglas (Wasserbad), Dreifuß, Reagenzglas, Reagenzglasständer, Reagenzglashalter, Glimmspan, Trichter, Bunsenbrenner, Thermometer, Methacrylsäure-Methylester und Benzoylperoxid.
Versuchdurchführung/Versuchsaufbau:
Zuerst wird das Wasserbad vorbereitet (80°C). Dann werden 4ml Methacrylsäure-Methylester mithilfe des Trichters in das RG. gegeben. Dann wird ein erbsengroßer Klumpen Benzoylperoxid mithilfe des Glimmspans dazu gegeben und umgerührt. Danach wird das RG im Wasserbad etwa 5 min lang erwärmt.
Während des Erwärmens, wurden weitere Klumpen Dibenzoylperoxid dazu gegeben. Mit einem Glimmspan wird am Ende in das Produkt gepiekt und daran gezogen.
Foto von Leonie
Versuchsbeobachtung:
Fotos von Leonie
Fotos von Fatima
• Nachdem einiger Zeit entstehen im Reagenzglas Bläschen, die aufsteigen.
• Anschließend ist ein Schaum entstanden und die Bläschen wurden immer größer.
• Das Stoffgemisch in dem Reagenzglas wurde immer dicker und klebriger.
• Schließlich wurde das Produkt fest.
Versuchserklärung:
1. Bildung der Radikale für den Reaktionsstart
Zunächst wird Dibenzoylperoxid durch Wärmezufuhr gespalten, bevor sich von den entstehenden Radikalen Kohlenstoffdioxid (CO2) abtrennt.
Zerlegung von Dibenzoylperoxid (ohne CO2-Abspaltung)
2. Startreaktion
Das entstandene Radikal reagiert mit der C=C-Doppelbindung des Methacrylsäuremethylesters. Dabei entsteht ein größeres Radikal.
Das Radikal bindet sich an die Doppelbindung und bildet erneut ein Radikal.
3. Kettenreaktion
Beim Wachstum der Kette reagiert das beim Kettenstart entstandene Radikal erneut mit dem Methacrylsäuremethylester. Diese Reaktion wiederholt sich immer wieder, so dass ein immer größeres Radikal entsteht.
Das neue Radikal bindet sich bei einem weiteren Methacrylsäuremythylester-Molekül an die Doppelbindung und somit wird erneut ein Radikal gebildet.
4. Abbruchreaktion
Das Kettenwachstum kann abbrechen. Zum Beispiel wenn zwei wachsende Ketten aufeinandertreffen und sich kombinieren. Ein weiteres Beispiel wäre „Disproportionierung“ oder auch wenn eine wachsende Kette mit einem Starterradikal reagiert.
Wenn zwei Molekülradikale aufeinander treffen, werden sie sich binden und das führt zu einem Reaktionsende.
Erstellt von Fatima und Leonie mit kleinen Ergänzungen durch Herrn Ecker 18.2.23