Koolstofchemie en polymeren
Structuren en naamgeving
- Alkanen: C(n)H(2n+2), alleen enkele bindingen. Alkenen: C(n)H(2n), met één dubbele binding.
- Uitgangen: -aan (alkaan), -een (alkeen), -ol (alcohol), -zuur (carbonzuur). Een ester herken je aan -COO- tussen twee koolstofketens.
- Isomeren hebben dezelfde molecuulformule maar een andere structuur, zoals butaan en 2-methylpropaan.
Reactietypen
- Volledige verbranding: koolwaterstof + O2 → CO2 + H2O; eerst kloppend maken.
- Additie: een dubbele binding opent; een alkeen reageert met H2 of met broom. Broomwater ontkleurt bij een alkeen.
- Substitutie: bij een alkaan wordt een H vervangen door een halogeen, onder invloed van licht.
- Verestering (condensatie): alcohol + carbonzuur ⇌ ester + water, met zwavelzuur als katalysator.
- Polymerisatie: additiepolymerisatie van alkenen (etheen → polyetheen) of condensatiepolymerisatie, waarbij water wordt afgesplitst (bijvoorbeeld bij PET).
Materialen
Polymeren zijn lange ketens; de eigenschappen hangen af van de monomeer, de ketenlengte en de krachten tussen ketens. Polyetheen is een thermoplast en is goed te recyclen.
Werkvoorbeeld
Geef de kloppende vergelijking van de volledige verbranding van propaan. Propaan is C3H8. Rechts ontstaan CO2 en H2O. C: links 3, dus 3 CO2. H: links 8, dus 4 H2O. Zuurstof rechts: 3 × 2 + 4 × 1 = 10 O, dus 5 O2. C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O.
Valkuilen
- Een skeletformule tekenen waar een structuurformule gevraagd wordt.
- -aan en -een verwisselen.
- Een ester verwarren met een carbonzuur.
- Additie en substitutie door elkaar halen.
- Bij een polymeer de repeterende eenheid met de dubbele binding er nog in tekenen.
- Vergeten dat bij condensatiepolymerisatie water vrijkomt.