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Radikalische Polymerisation in der Chemie

Chemie endlich verstehen. Heute mit dem Thema Radikalische Polymerisation als Vorwissen braucht ihr eigentlich nur das grundlegen Wissen über Kunststoffe. Bei der radikalische Polymerisation werden Monomere die Doppelbindung enthalten zu Polymeren verknüpft. Grundsätzlich sieht also ein Monomere so aus, dass wir mindestens eine Doppelbindung haben und dann einen beliebigen Rest, der kann groß oder klein sein. Das ist sehr, sehr unterschiedlich. Diese Monomere werden in der Polymerisation zu einem langkettigen Polymer verknüpft. Eine solche Darstellungsweise würde sich jetzt Formelausschnitt nennen. Da man aber nicht immer so einen riesigen Formelausschnitt zeichnen möchte, gibt es auch die Darstellung als Repetiereinheit, wo man quasi nur die kleinste sich wiederholende Einheit darstellt. Das kleine n hier unten gibt einfach nur an, dass es sich beliebig oft wiederholen kann. Wie kommen wir nun aber von diesem Monomere zu einem solchen Polymer? Bei der radikalischen Polymerisation brauchen wir erst einmal ein Starter Radikal. Als Beispiel gibt es zum Beispiel Dibenzoylperoxid als Ausgangsstoff. Es gibt aber verschiedene und darum diesen Stoff nur als kleines Beispiel. Dibenzoylperoxid verfügt über eine Peroxid Bindung diese hier und die ist sehr instabil und kann leicht gespalten werden. Sobald diese gespalten ist, haben wir zwei gleichförmige Moleküle, die jeweils ein Radikal tragen das ist, ein freies beziehungsweise ungepaartes Elektron, das sehr sehr reaktiv ist. Da es ja verschiedene Verbindungen gibt, die als Radikal dienen können, kann man das ganze auch abkürzen. Einfach mit der Kurzschreibweise, die folgendermaßen aussieht das heißt wir haben ein beliebiges Starterradikal. Wenn wir nun das Starterradikal haben, findet als nächstes der Kettenstart statt. Beim Kettenstart reagiert ein Radikal mit dem ersten Monomer. Dabei verbindet sich das Radikal mit einem Elektron aus dieser einen Bindung aus der Einen Elektronpaarbindung und das übrige Elektron bleibt übrig. Das heißt wir bekommen diese Verbindung. Das Radikal hat eine Verbindung zum Kohlenstoff eingegangen. Die Doppelbindung ist so nicht mehr vorhanden und das übrige Elektron, das hier noch übrig war, ist nun als radikal am Ende des Monomers. Von hier aus gibt es das Kettenwachstum, das heißt die Kette wächst immer weiter. Wir haben das Molekül aus dem Ketten Start mit dem freien Radikal. Dieses reagiert nun wieder mit dem nächsten Monomer und zwar mit der gleichen Reaktion. Das Radikal verbindet sich mit einem Elektron aus der Doppelbindung. Ein Elektron bleibt übrig und wir haben ein verlängertes Molekül mit einem Radikal. Das Wachstum des Polymers kommt irgendwann zum Erliegen und zwar in der Kettenabbruchreaktion. Wenn ein Polymer mit radikal, das beliebig lang ist, mit einem weiteren Polymer mit radikal reagiert. Diese beiden verbinden sich dann einfach und wir kriegen eine Elektronenpaarbindung. Dazu gibt es noch einen weiteren Mechanismus für den Kettenabbruch. Und zwar die Reaktion von einem Polymer mit radikal, mit einem Radikalstarter. Das Produkt sieht dann folgendermaßen aus Die beiden Radikale verbinden sich und wir erhalten ein Polymer, das sowohl am Anfang als auch am Ende einen Radikal Starter trägt. Ich hoffe ihr habt alles verstanden. Bis zum nächsten Mal.