Термодинамика полимеризации

Август 20, 2022

Главная
Химия
Термодинамика полимеризации

Содержание

2. План лекции Способность соединений с кратными связями к полимеризации; Предельная температура и предельная концентрация мономера; Факторы,
3. Мономер ---> полимер ΔG Мономер ? полимер ΔG>0 Полимеризация невозможна Мономер ?---> полимер ΔG=0 Термодинамические условия,
4. Способность соединений с кратными связями к полимеризации. Изменение свободной энергии при полимеризации:
5. Изменение энтропии при полимеризации для разных мономеров
6. Теплота полимеризации мономеров 1
7. Теплота полимеризации мономеров 2
8. Теплота полимеризации мономеров 3
9. Предельная температура полимеризации: термодинамический подход
10. Предельная температура полимеризации: кинетический подход
11. Рост цепи Деполимеризация Уравнение Аррениуса Теория активированного комплекса Предельная температура полимеризации: кинетический подход
12. Изменение химического потенциала при полимеризации Решаемые задачи: 1) определение возможности проведения полимеризации; 2) Поиск условий, позволяющих
13. Равновесие процессов полимеризации и деполимеризации. Максимальная скорость полимеризации
14. Методы определения предельной температуры: кинетический подход Tпр может быть определена экспериментально по резкому снижению скорости полимеризации
15. Предельная температура полимеризации некоторых мономеров
16. 1.Резонансная стабилизация звена; 2.Сопряжение и сверхсопряжение; 3. Стерические напряжения 4. Водородная связь и сольватация 20,9-41,8 кДж/моль
17. Влияние сопряжения в мономере
18. Наличие альфа-заместителя при двойной связи: Альфа- алкил Влияние структурных факторов на тепловой эффект
19. Мезомерный эффект +М; -М : поляризация двойной связи в п-замещенных стиролах Индуктивный эффект: понижение теплоты полимеризации
21. Полимеризация пиридина в присутствии ZnCl2 Влияние комплексообразования мономера
22. Влияние сольватации мономера и полимера на теплоту полимеризации: снижение теплоты полимеризации за счет более сильной сольватации
23. Влияние кристаллизации полимера на возможность протекания полимеризации полиоксиметилен – высококристаллический полимер Альфа –метилстирол: атактический : изотактический
24. Влияние давления на предельную температуру полимеризации Предельная температура возрастает примерно на 7°С при увеличении давления на
25. полимеризуются напряженные циклические мономеры с количеством атомов в цикле 3,4,5, 7 Не полимеризуются с количеством атомов
26. Влияние энтальпии полимеризации на скорость полимеризации
28. Скачать презентацию

Слайд 2

План лекции
Способность соединений с кратными связями
к полимеризации;
Предельная температура

и предельная концентрация мономера;
Факторы, влияющие на ΔН и ΔS (сопряжение, стерические эффекты, сольватация, комплексообразование, фазовые превращения );
Разные сочетания ΔН и ΔS;
Полимеризация циклических мономеров.

Слайд 3

Мономер ---> полимер ΔG<0 Полимеризация идет

Мономер ?

полимер ΔG>0 Полимеризация невозможна

Мономер ?---> полимер ΔG=0

Термодинамические условия, необходимые для образования
полимера из мономера

Свободная энергия вещества

Предельная температура
Полимеризации Тпр

Слайд 4

Способность соединений с кратными связями к полимеризации. Изменение свободной энергии при

полимеризации:

Слайд 5

Изменение энтропии при полимеризации для разных мономеров

Слайд 6

Теплота полимеризации мономеров 1

Слайд 7

Теплота полимеризации мономеров 2

Слайд 8

Теплота полимеризации мономеров 3

Слайд 9

Предельная температура полимеризации: термодинамический подход

Слайд 10

Предельная температура полимеризации: кинетический подход

Слайд 11

Рост цепи
Деполимеризация
Уравнение Аррениуса
Теория активированного комплекса
Предельная температура полимеризации: кинетический подход

Слайд 12

Изменение химического потенциала при полимеризации
Решаемые задачи:
1) определение возможности проведения

полимеризации;
2) Поиск условий, позволяющих сдвинуть равновесие.

Слайд 13

Равновесие процессов полимеризации и деполимеризации. Максимальная скорость полимеризации

Слайд 14

Методы определения предельной температуры: кинетический подход
Tпр может быть определена экспериментально по

резкому снижению скорости полимеризации при проведении экспериментов при разной температуре

Слайд 15

Предельная температура полимеризации некоторых мономеров

Слайд 16

1.Резонансная стабилизация звена;
2.Сопряжение и сверхсопряжение;
3. Стерические напряжения
4. Водородная связь и сольватация

20,9-41,8 кДж/моль

Факторы влияющие на теплоту полимеризации

∆H= – 54,3 кДж/моль

∆H= 0 кДж/моль, Тпр= –310С

(-CH2-CH2-O-)n

(-CH2-CH(CH3)-O-)n

–(29,3-35,1) кДж/моль и Tпр.=61ºC.

α -метилстирол

∆H = ∆Hгидр + ∆Hэ, ∆Hэ
Для этилена:
∆Hгидр= –136,8 кДж/моль,
∆Hэ= 43,5 кДж/моль,
∆H= –93,3 кДж/моль

Определение вклада сопряжения в мономере:
гидрирование

20,9-41,8 кДж/моль

Слайд 17

Влияние сопряжения в мономере

Слайд 18

Наличие альфа-заместителя при двойной связи:
Альфа- алкил
Влияние структурных факторов на

тепловой эффект

Слайд 19

Мезомерный эффект +М; -М :
поляризация двойной связи в п-замещенных стиролах
Индуктивный эффект:

понижение теплоты полимеризации за счет более сильной связи в мономере

Влияние структурных факторов на тепловой эффект

Слайд 20

Слайд 21

Полимеризация пиридина в присутствии ZnCl2
Влияние комплексообразования мономера

Слайд 22

Влияние сольватации мономера и полимера на теплоту полимеризации: снижение теплоты полимеризации

за счет более сильной сольватации мономера

Слайд 23

Влияние кристаллизации полимера на возможность протекания
полимеризации
полиоксиметилен –
высококристаллический

полимер

Альфа –метилстирол: атактический :
изотактический :

Кристаллизация полимера способствует полимеризации

Выделение полимера в новую фазу также может смещать равновесие ;

Слайд 24

Влияние давления на предельную температуру полимеризации
Предельная температура возрастает примерно на 7°С

при увеличении давления на 100 МПа

Слайд 25

полимеризуются напряженные циклические мономеры с
количеством атомов в цикле 3,4,5, 7
Не полимеризуются

с количеством атомов 6.

Полимеризация циклических мономеров

Слайд 26

Влияние энтальпии полимеризации на скорость полимеризации