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에텐 중합 과정에서 수천 개의 에텐 분자가 결합하여 폴리 (에텐)을 만듭니다. 폴리에틸렌이라고합니다. 반응은 미량의 산소가 개시 제로 존재하는 고압에서 수행됩니다.
연쇄 개시
산소는 일부 에탄과 반응하여 유기 과산화물을 생성합니다. 유기 과산화물은 매우 약하고 쉽게 부서져 자유 라디칼을 생성하는 산소-산소 단일 결합을 포함하는 반응성이 매우 높은 분자입니다. 원하는 경우 산소를 사용하는 대신 에탄에 다른 유기 과산화물을 직접 첨가하여 공정을 단축 할 수 있습니다. 반응을 시작하는 자유 라디칼의 유형은 소스에 따라 다릅니다. 단순화를 위해 일반 공식을 제공합니다. Ra ∙
체인 전파
에텐 분자에서 CH2 = CH2, 이중 결합을 구성하는 두 쌍의 전자는 동일하지 않습니다. 한 쌍은 시그마 결합이라고하는 결합에서 두 탄소 핵 사이의 선에 단단히 고정되어 있습니다. 다른 쌍은 더 느슨하게 고정되어 있습니다. ππ 결합으로 알려진 분자의 평면 위와 아래 궤도를 돌고 있습니다.
자유 라디칼이 ethene의 ππ 결합.
탄소 원자 사이의 시그마 결합은 이것에 의해 영향을받지 않습니다. 자유 라디칼 Ra는 ππ 결합의 전자 중 하나를 사용하여 자신과 왼쪽 탄소 원자 사이에 새로운 결합을 형성합니다. 다른 전자는 오른쪽 탄소로 돌아갑니다. 다음과 같은 경우 “곱슬 화살표”표기법을 사용하여 표시 할 수 있습니다.
이것은 새로운 채권이 있기 때문에 에너지 적으로 할 가치가 있습니다. 라디칼과 탄소 사이는 끊어진 ππ 결합보다 강합니다. 오래된 유대를 깨는 데 사용 된 새로운 유대가 만들어지면 더 많은 에너지를 얻을 수 있습니다. 더 많은 에너지가 제공 될수록 시스템이 더 안정적이됩니다. 우리가 지금 얻은 것은 더 큰 자유 라디칼 (CH2CH2에 의해 길어짐)입니다. 다른 에텐 분자와 같은 방식으로 반응 할 수 있습니다.
이제 라디칼이 더 커졌습니다. 다른 에텐과 반응 할 수 있습니다. 이런 식으로 폴리머 사슬이 길어집니다.
3 단계 : 체인 종료
하지만 체인이 무한정 성장하지는 않습니다. 조만간 두 개의 자유 라디칼이 충돌합니다.
즉시 두 사슬의 성장을 멈추고 폴리 (에텐)에서 최종 분자 중 하나를 생성합니다. 폴리 (에텐)이 가고 있음을 인식하는 것이 중요합니다. 이런 종류의 무작위 방식으로 만들어진 다양한 크기의 분자의 혼합물입니다.
자세한 내용은 아래 동영상을 참조하세요.
답변
nCH2 = CH2 –––> ( -CH2-CH2-) n