Soru:
Bir naylon 6,6 polimerizasyon reaksiyonunda, 1,6-diaminoheksan ve hekzandioik asit (adipik asit) monomerleri kullanılmaktadır. Eğer 116 gram 1,6-diaminoheksan ve 146 gram hekzandioik asit tepkimeye sokulursa, teorik olarak kaç gram su açığa çıkar ve kaç gram naylon 6,6 oluşur? (H:1, C:12, N:14, O:16 g/mol)
Çözüm:
💡 Bu bir yoğuşma (kondenzasyon) polimerizasyonudur. Her bir amid bağı oluşurken bir su molekülü açığa çıkar. Önce sınırlayıcı bileşeni bulmalıyız.
- ➡️ 1. Adım: Mol sayılarını hesaplayalım.
1,6-diaminoheksan (C₆H₁₆N₂) molar kütlesi: (6x12) + (16x1) + (2x14) = 72 + 16 + 28 = 116 g/mol.
Mol sayısı: 116 g / 116 g/mol = 1 mol.
Hekzandioik asit (C₆H₁₀O₄) molar kütlesi: (6x12) + (10x1) + (4x16) = 72 + 10 + 64 = 146 g/mol.
Mol sayısı: 146 g / 146 g/mol = 1 mol.
- ➡️ 2. Adım: Reaksiyon stokiyometrisi.
Reaksiyon: n H₂N-(CH₂)₆-NH₂ + n HOOC-(CH₂)₄-COOH → [─HN-(CH₂)₆-NH─OC-(CH₂)₄-CO─]ₙ + 2n H₂O
Ancak dikkat! Naylon 6,6'da monomerler 1:1 oranında tepkimeye girer ve her bir monomer çifti için 2 molekül su açığa çıkar. Çünkü diaminin iki ucu ve diasidin iki ucu vardır.
- ➡️ 3. Adım: Açığa çıkan su miktarını hesaplayalım.
1'er mol monomer tepkimeye girdiğinde, 2 mol su açığa çıkar.
Suyun (H₂O) molar kütlesi: (2x1) + 16 = 18 g/mol.
Açığa çıkan suyun kütlesi: 2 mol x 18 g/mol = 36 gram.
- ➡️ 4. Adım: Oluşan naylon 6,6 miktarını hesaplayalım.
Kütlenin korunumu yasasına göre: Başlangıçtaki toplam kütle = Polimer kütlesi + Su kütlesi
Başlangıç kütlesi: 116 g + 146 g = 262 g
Polimer kütlesi: 262 g - 36 g = 226 gram.
✅ Sonuç: Teorik olarak 36 gram su açığa çıkar ve 226 gram naylon 6,6 oluşur.
