题目
对于双基终止的自由基聚合物,每一大分子含有1.30个引发剂残基,假定无链转移反应,试计算歧化终止和偶合终止的相对量
对于双基终止的自由基聚合物,每一大分子含有1.30个引发剂残基,假定无链转
移反应,试计算歧化终止和偶合终止的相对量
题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查自由基聚合中歧化终止与偶合终止的比例计算,需结合引发剂残基数量与终止方式的关系建立方程。
解题核心思路:
- 明确终止方式的链消耗与产物关系:歧化终止消耗2条链生成2个大分子,偶合终止消耗2条链生成1个大分子。
- 建立引发剂残基守恒关系:总引发剂残基数等于总大分子数乘以每个大分子的引发剂残基数(1.30)。
- 通过比例关系列方程:设总链数为100,分别表示歧化终止和偶合终止的链数,结合产物数量求解比例。
破题关键点:
- 正确关联链数与大分子数:歧化终止的链数直接对应大分子数,偶合终止的链数需折半计算。
- 利用引发剂残基守恒:总链数等于总大分子数乘以1.30。
设定变量:
设总活性链数为100,其中发生歧化终止的链数为$D$,偶合终止的链数为$100-D$。
产物数量关系:
- 歧化终止:每2条链生成2个大分子,因此$D$条链生成$D$个大分子。
- 偶合终止:每2条链生成1个大分子,因此$100-D$条链生成$\frac{100-D}{2}$个大分子。
- 总大分子数:$D + \frac{100-D}{2}$。
引发剂残基守恒:
总引发剂残基数等于总链数(100),也等于总大分子数乘以1.30,即:
$100 = 1.30 \times \left( D + \frac{100-D}{2} \right)$
解方程:
- 展开方程:
$100 = 1.30 \times \frac{D + 100}{2}$ - 化简得:
$D + 100 = \frac{200}{1.30} \approx 153.85$ - 解得:
$D \approx 53.85 \approx 54$ - 偶合终止链数:
$100 - D = 46$
相对量计算:
- 歧化终止占比:$\frac{54}{100} = 54\%$
- 偶合终止占比:$\frac{46}{100} = 46\%$