ラジカル重合の反応熱

質問

実験でポリアクリルアミドの合成を行ったときに発熱があったんですが、これってラジカル重合による重合熱ですよねー。でもＣ-Ｃ結合の結合エネルギーは３２４キロジュール毎モル、Ｃ=Ｃ結合の結合エネルギーは５８２キロジュール毎モルなので、二重結合から単結合になるには吸熱しないといけないんじゃないですか？
基礎的な質問ですいません。熱化学はとても苦手なのです。

回答No.2

rei00 · ベストアンサー

「Ｃ＝Ｃ → Ｃ－Ｃ」についてはお書きの通りですが，「Ｒ・ ＋ Ｃ－Ｃ → Ｒ－Ｃ－Ｃ」と「Ｒ－Ｃ 間の結合」ができるのを忘れていませんか。

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　もう少し詳しく書きます。

　『Ｃ-Ｃ結合の結合エネルギーは３２４キロジュール毎モル、Ｃ=Ｃ結合の結合エネルギーは５８２キロジュール毎モル』を図に書くと次のようになります（等幅フォントで横幅を広くして御覧下さい）。

　　　　　　　　　　＿・Ｃ・＋・Ｃ・＿
　　　　　　　　　／↑　　　　　　　↑＼
　　　　　　　　／　｜　　　　３２４↓　＼＿・Ｃ－Ｃ・
　　Ｃ＝Ｃ　＿／　　↓５８２

　これから「Ｃ＝Ｃ → ・Ｃ－Ｃ・」の反応は，Ｃ＝Ｃの結合エネルギー５８２ＫＪとＣ－Ｃの結合エネルギー３２４ＫＪの差の２５８ＫＪの吸熱反応である事が解ります。つまり，次の図です。

　　　　　　　　　＿・Ｃ－Ｃ・
　　　　　　　　／↑
　　Ｃ＝Ｃ　＿／　↓２５８ＫＪ

　しかし，ラジカル重合反応はこれだけではなく，「Ｒ・ ＋ Ｃ＝Ｃ → Ｒ－Ｃ－Ｃ・」ですね。図を書くと次のようになります。

　　　　　　　　　　　＿Ｒ・＋・Ｃ－Ｃ・＿
　　　　　　　　　　／↑　　　　　　　　↑＼
　Ｒ・＋Ｃ＝Ｃ　＿／　↓２５８　　　　　｜　＼
　　　　　　　　　　　　　　　　　３２４↓　　＼＿ Ｒ－Ｃ－Ｃ・

　つまり，「Ｃ＝Ｃ → ・Ｃ－Ｃ・」の反応に必要な２５８ＫＪと「Ｒ・ ＋ ・Ｃ－Ｃ・ → Ｒ－Ｃ－Ｃ・」で生じる３２４ＫＪとの差（６６ＫＪ）の発熱になります。

お礼

もうひとつ単結合ができるなんてすっかり見落としてました。詳しい解説ありがとうございました

回答No.1

pricedown

この反応では、ひとつの二重結合からいくつの単結合が出来るか、考えてみると良いのでは？