Ecuación de Carothers
En la polimerización de crecimiento por etapas , la ecuación de Carothers (o ecuación de Carothers ) da el grado de polimerización , X n , para una conversión de monómero fraccional dada, p .
Hay varias versiones de esta ecuación, propuestas por Wallace Carothers , quien inventó el nailon en 1935.
El caso más simple se refiere a la formación de un polímero estrictamente lineal mediante la reacción (generalmente por condensación) de dos monómeros en cantidades equimolares. Un ejemplo es la síntesis de nailon-6,6 cuya fórmula es [-NH- (CH 2 ) 6 -NH-CO- (CH 2 ) 4 -CO-] n a partir de un mol de hexametilendiamina , H 2 N (CH 2 ) 6 NH 2 , y un mol de ácido adípico , HOOC- (CH 2 ) 4 -COOH. Para este caso [1] [2]
Esta ecuación muestra que se requiere una alta conversión de monómeros para lograr un alto grado de polimerización. Por ejemplo, una conversión de monómero, p , se requiere de 98% para , y p se requiere = 99% para .
El efecto del reactivo en exceso es reducir el grado de polimerización para un valor dado de p. En el límite de conversión completa del monómero reactivo limitante , p → 1 y
Por tanto, para un exceso del 1% de un monómero, r = 0,99 y el grado límite de polimerización es 199, comparado con el infinito para el caso equimolar. Puede usarse un exceso de un reactivo para controlar el grado de polimerización.