Chemika Examenwiki - Gebruikersbijdragen [nl]

Advanced Organic Chemistry

2017-01-04T16:55:40Z

ClerixJW: /* 28 januari 2013 NM */

[[Categorie:Machemie]]

==Examenvragen==

[[Categorie:Machemie]]

===28 januari 2013 NM===
#Explain the following reaction. [[Bestand:org1.png]]
#How is given cyclopropane synthesized from diethyl malonate in several steps? Choose reagents such that a maximal yield is obtained. [[Bestand:org2.png]]
#This reaction scheme is an example of a benzannelation reaction. Upon heating, several consecutive steps happen so that the given end product is obtained. Among these steps are three electrocyclic reactions (two 4-electron and one 6-electron), a tautomerization, and a cycloaddition (not necessarily in this order). [[Bestand:org3.png]]
#Explain formation of this product in presence of base. [[Bestand:org4.png]]
#Give product A and explain how this reaction occurs. [[Bestand:org5.png]]
#What products will be formed in following reactions? [[Bestand:org6.png]]

Bestand:Org6.png

2017-01-04T16:54:52Z

ClerixJW: Organische chemie 28 januari 2013 namiddag

Organische chemie
28 januari 2013 namiddag

Bestand:Org5.png

2017-01-04T16:54:24Z

ClerixJW: Organische chemie 28 januari 2013 namiddag

Organische chemie
28 januari 2013 namiddag

Bestand:Org4.png

2017-01-04T16:53:53Z

ClerixJW: Organische chemie 28 januari 2013 namiddag

Organische chemie
28 januari 2013 namiddag

Bestand:Org3.png

2017-01-04T16:53:22Z

ClerixJW: Organische chemie 28 januari 2013 namiddag

Organische chemie
28 januari 2013 namiddag

Bestand:Org2.png

2017-01-04T16:51:49Z

ClerixJW: Organische chemie 28 januari 2013 namiddag

Organische chemie
28 januari 2013 namiddag

Advanced Organic Chemistry

2017-01-04T16:51:09Z

ClerixJW: /* 28 januari 2013 NM */

[[Categorie:Machemie]]

==Examenvragen==

[[Categorie:Machemie]]

==28 januari 2013 NM==
#Explain the following reaction. [[Bestand:org1.png]]
#How is given cyclopropane synthesized from diethyl malonate in several steps? Choose reagents such that a maximal yield is obtained. [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#This reaction scheme is an example of a benzannelation reaction. Upon heating, several consecutive steps happen so that the given end product is obtained. Among these steps are three electrocyclic reactions (two 4-electron and one 6-electron), a tautomerization, and a cycloaddition (not necessarily in this order). [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#Explain formation of this product in presence of base. [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#Give product A and explain how this reaction occurs. [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#What products will be formed in following reactions? [[Bestand:Voorbeeld.png]]

Bestand:Org1.png

2017-01-04T16:50:55Z

ClerixJW: Organische chemie 28 januari 2013 namiddag

Organische chemie
28 januari 2013 namiddag

Bestand:Org1.jpeg

2017-01-04T16:49:20Z

ClerixJW: Organische chemie 28 januari 2013 namiddag

Organische chemie
28 januari 2013 namiddag

Advanced Organic Chemistry

2017-01-04T16:46:46Z

ClerixJW: /* Voor de liefste Jan-Willem die ik ken */

[[Categorie:Machemie]]

==Examenvragen==

[[Categorie:Machemie]]

==28 januari 2013 NM==
#Explain the following reaction. [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#How is given cyclopropane synthesized from diethyl malonate in several steps? Choose reagents such that a maximal yield is obtained. [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#This reaction scheme is an example of a benzannelation reaction. Upon heating, several consecutive steps happen so that the given end product is obtained. Among these steps are three electrocyclic reactions (two 4-electron and one 6-electron), a tautomerization, and a cycloaddition (not necessarily in this order). [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#Explain formation of this product in presence of base. [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#Give product A and explain how this reaction occurs. [[Bestand:Voorbeeld.png]]
#What products will be formed in following reactions? [[Bestand:Voorbeeld.png]]

Lanthaniden en actiniden

2017-01-03T19:13:59Z

ClerixJW: /* onbekende datum 4 */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Mastervak gedoceerd door Koen Binnemans. Tien punten zijn te verdienen door het schrijven van een grote paper. Het onderwerp hiervan verandert jaarlijks. De andere tien punten staan op het examen waar je nog enkele vragen krijgt over je paper. Niet al te moeilijk voor 6 studiepunten.

==Examenvragen==

===24 januari 2013===
# Discuss the different oxidation states of the actinides and compare with the lanthanides.
# Discuss the PUREX process
# A solution of Eu(ClO4)3 in water shows a weak luminescence upon irradiation with light of a wavelength of 393 nm. Upon addition of the sodium salt of pyridine 2,6-dicarboxic acid (dipicalinic acid), a steady increase of the luminescence intensity is observed until the metal to ligand ratio is 1:3. Further addition of the ligand does not appreciably change the luminescence output. However, the luminescence becomes much stronger upon changing the excitation wavelength from 393 to 266 nm.
# What are MRI contrast agents? What are the requirements for a good MRI contrast agent?
# Write balanced chemical equations for the following reactions:
#*Reduction of ScF3 by calcium metal
#*reaction between hydrated holmium (III)chloride and thionyl chloride
#*thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*reaction between Sm metal and 1,2-diiodoethane
# korte bespreking van het artikel met enkele kleine vraagjes

===27 januari 2012 VM===
====Binnemans====
#(a) MgCl2 smelt bij 712Â°C en kookt bij 1712Â°C; ScCl2 sublimeert bij 800Â°C; AlCl3 sublimeert bij 178Â°C. Verklaar deze resultaten aan de hand van het covalent karakter van de binding.(b) ScH2 is een goede geleider. Verklaar.
#(a) Waarom zijn yttriumverbindingen goede hostmaterialen voor de zwaardere Ln3+-ionen? (b) In welke toepassingen worden deze gedoteerd worden met Eu3+?
#Bespreek 3 manieren om de lanthaniden te plaatsen in de tabel van Mendeleev.
#Bespreek 'sensitized luminescence' bij Ln3+-ionen.
#Welke stoichiometriÃ«n vinden we terug bij beta-diketonaatcomplexen. Welke zijn de meest gebruikte?

====Van Deun====
#Bespreek de 2 mogelijke manieren om thorium te extraheren uit het erts.
#Bespreek de oxidatietoestanden van actinieden en vergelijk met de lanthaniden.
#Hoe worden de transuraniumelementen gesynthetiseerd? Waarom gaat dit maar tot Fm? Welke alternatief kan dan gebruikt worden? Wat zijn de nadelen van deze techniek?
#Waarom is de fissie van U(235) asymmetrisch?

===26 januari 2012 NM===
====Binnemans====
#Work out the ground states for Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Yb2+.
#(a) What are MRI contrast agents?(b) What are the requirements for a good MRI contrast agent?
#(a) Why is the name â€œrare earthsâ€ misleading?(b) What are the rarest elements of the rare earths? (c) What trend can be observed for the abundance of the lanthanide ions over the lanthanide series?
#(a) Why do La3+, Lu3+ and Gd3+ compounds not show visible luminescence? (b) Explain why f-f transitions in the electronic spectra of lanthanide complexes are weaker than d-d transitions in the corresponding spectra of transition metal complexes.
#Write the equations for (i) reduction of ScF3 by calcium, (ii) scandium oxide dissolving in potassium hydroxide, (iii) the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6. (b) Why is the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6 a good way of making pure ScCl3?

====Van Deun====
#A table of reduction potentials for the actinides is given. Comment on the most stable oxidation states of the actinide ions in aqueous solution.
#Discuss the actinyl ions. Why is ThO2 not linear?
#What is the PUREX process and why is it used?
#Explain the presence of the actinides Es and Fm in the fallout of the thermonuclear Mike test.

===26 januari 2012 VM===
====Binnemans====
#Work out the ground states for Eu2+, Pm4+, Eu3+, Pr3+ and Er3+.
#Explain why the electronic spectra of Pr3+ consist of a number of weak, sharp lines, whereas those in the spectrum of V3+ are stronger and broader and less numerous.
#Ln[N(SiMe3)2]3 are pentane-soluble and sublime in vacuum at 100Â°C, whereas the much lighter LnCl3 have high melting and boiling points and do not dissolve in organic solvents. Explain why.
#Something about luminescence and quenching of an Eu3+-complex
#Write the equations for:
#*reduction of ScF3 by calcium
#*the thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*the reaction of Sm with 1,2-diiodoethane
#*reaction of hydrated holmiumchloride with thionylchloride</text>

====Van Deun====
#Discuss extraction of uranium from ores.
#Compare the bonding in cyclopentadienyl compounds of the lanthanides and actinides with that in ferrocene.
#How does ion exchange chromatography work and why was it so important in the discovery of the heaviest actinides?
#Given an energy level diagram for the actinide COT compounds, fill in the right number of electrons for plutonocene and indicate whether this compound is diamagnetic or paramagnetic.

Lanthaniden en actiniden

2017-01-03T19:12:29Z

ClerixJW: /* onbekende datum 3 */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Mastervak gedoceerd door Koen Binnemans. Tien punten zijn te verdienen door het schrijven van een grote paper. Het onderwerp hiervan verandert jaarlijks. De andere tien punten staan op het examen waar je nog enkele vragen krijgt over je paper. Niet al te moeilijk voor 6 studiepunten.

==Examenvragen==

===24 januari 2013===
# Discuss the different oxidation states of the actinides and compare with the lanthanides.
# Discuss the PUREX process
# A solution of Eu(ClO4)3 in water shows a weak luminescence upon irradiation with light of a wavelength of 393 nm. Upon addition of the sodium salt of pyridine 2,6-dicarboxic acid (dipicalinic acid), a steady increase of the luminescence intensity is observed until the metal to ligand ratio is 1:3. Further addition of the ligand does not appreciably change the luminescence output. However, the luminescence becomes much stronger upon changing the excitation wavelength from 393 to 266 nm.
# What are MRI contrast agents? What are the requirements for a good MRI contrast agent?
# Write balanced chemical equations for the following reactions:
#*Reduction of ScF3 by calcium metal
#*reaction between hydrated holmium (III)chloride and thionyl chloride
#*thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*reaction between Sm metal and 1,2-diiodoethane
# korte bespreking van het artikel met enkele kleine vraagjes

===27 januari 2012 VM===
====Binnemans====
#(a) MgCl2 smelt bij 712Â°C en kookt bij 1712Â°C; ScCl2 sublimeert bij 800Â°C; AlCl3 sublimeert bij 178Â°C. Verklaar deze resultaten aan de hand van het covalent karakter van de binding.(b) ScH2 is een goede geleider. Verklaar.
#(a) Waarom zijn yttriumverbindingen goede hostmaterialen voor de zwaardere Ln3+-ionen? (b) In welke toepassingen worden deze gedoteerd worden met Eu3+?
#Bespreek 3 manieren om de lanthaniden te plaatsen in de tabel van Mendeleev.
#Bespreek 'sensitized luminescence' bij Ln3+-ionen.
#Welke stoichiometriÃ«n vinden we terug bij beta-diketonaatcomplexen. Welke zijn de meest gebruikte?

====Van Deun====
#Bespreek de 2 mogelijke manieren om thorium te extraheren uit het erts.
#Bespreek de oxidatietoestanden van actinieden en vergelijk met de lanthaniden.
#Hoe worden de transuraniumelementen gesynthetiseerd? Waarom gaat dit maar tot Fm? Welke alternatief kan dan gebruikt worden? Wat zijn de nadelen van deze techniek?
#Waarom is de fissie van U(235) asymmetrisch?

===26 januari 2012 NM===
====Binnemans====
#Work out the ground states for Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Yb2+.
#(a) What are MRI contrast agents?(b) What are the requirements for a good MRI contrast agent?
#(a) Why is the name â€œrare earthsâ€ misleading?(b) What are the rarest elements of the rare earths? (c) What trend can be observed for the abundance of the lanthanide ions over the lanthanide series?
#(a) Why do La3+, Lu3+ and Gd3+ compounds not show visible luminescence? (b) Explain why f-f transitions in the electronic spectra of lanthanide complexes are weaker than d-d transitions in the corresponding spectra of transition metal complexes.
#Write the equations for (i) reduction of ScF3 by calcium, (ii) scandium oxide dissolving in potassium hydroxide, (iii) the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6. (b) Why is the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6 a good way of making pure ScCl3?

====Van Deun====
#A table of reduction potentials for the actinides is given. Comment on the most stable oxidation states of the actinide ions in aqueous solution.
#Discuss the actinyl ions. Why is ThO2 not linear?
#What is the PUREX process and why is it used?
#Explain the presence of the actinides Es and Fm in the fallout of the thermonuclear Mike test.

===onbekende datum 4===
#Work out the ground states for Eu2+, Pm4+, Eu3+, Pr3+ and Er3+.
#Explain why the electronic spectra of Pr3+ consist of a number of weak, sharp lines, whereas those in the spectrum of V3+ are stronger and broader and less numerous.
#Ln[N(SiMe3)2]3 are pentane-soluble and sublime in vacuum at 100Â°C, whereas the much lighter LnCl3 have high melting and boiling points and do not dissolve in organic solvents. Explain why.
#Something about luminescence and quenching of an Eu3+-complex
#Write the equations for:
#*reduction of ScF3 by calcium
#*the thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*the reaction of Sm with 1,2-diiodoethane
#*reaction of hydrated holmiumchloride with thionylchloride</text>

Lanthaniden en actiniden

2017-01-03T19:10:43Z

ClerixJW: /* Van Deun */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Mastervak gedoceerd door Koen Binnemans. Tien punten zijn te verdienen door het schrijven van een grote paper. Het onderwerp hiervan verandert jaarlijks. De andere tien punten staan op het examen waar je nog enkele vragen krijgt over je paper. Niet al te moeilijk voor 6 studiepunten.

==Examenvragen==

===24 januari 2013===
# Discuss the different oxidation states of the actinides and compare with the lanthanides.
# Discuss the PUREX process
# A solution of Eu(ClO4)3 in water shows a weak luminescence upon irradiation with light of a wavelength of 393 nm. Upon addition of the sodium salt of pyridine 2,6-dicarboxic acid (dipicalinic acid), a steady increase of the luminescence intensity is observed until the metal to ligand ratio is 1:3. Further addition of the ligand does not appreciably change the luminescence output. However, the luminescence becomes much stronger upon changing the excitation wavelength from 393 to 266 nm.
# What are MRI contrast agents? What are the requirements for a good MRI contrast agent?
# Write balanced chemical equations for the following reactions:
#*Reduction of ScF3 by calcium metal
#*reaction between hydrated holmium (III)chloride and thionyl chloride
#*thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*reaction between Sm metal and 1,2-diiodoethane
# korte bespreking van het artikel met enkele kleine vraagjes

===27 januari 2012 VM===
====Binnemans====
#(a) MgCl2 smelt bij 712Â°C en kookt bij 1712Â°C; ScCl2 sublimeert bij 800Â°C; AlCl3 sublimeert bij 178Â°C. Verklaar deze resultaten aan de hand van het covalent karakter van de binding.(b) ScH2 is een goede geleider. Verklaar.
#(a) Waarom zijn yttriumverbindingen goede hostmaterialen voor de zwaardere Ln3+-ionen? (b) In welke toepassingen worden deze gedoteerd worden met Eu3+?
#Bespreek 3 manieren om de lanthaniden te plaatsen in de tabel van Mendeleev.
#Bespreek 'sensitized luminescence' bij Ln3+-ionen.
#Welke stoichiometriÃ«n vinden we terug bij beta-diketonaatcomplexen. Welke zijn de meest gebruikte?

====Van Deun====
#Bespreek de 2 mogelijke manieren om thorium te extraheren uit het erts.
#Bespreek de oxidatietoestanden van actinieden en vergelijk met de lanthaniden.
#Hoe worden de transuraniumelementen gesynthetiseerd? Waarom gaat dit maar tot Fm? Welke alternatief kan dan gebruikt worden? Wat zijn de nadelen van deze techniek?
#Waarom is de fissie van U(235) asymmetrisch?

===onbekende datum 3===
#Work out the ground states for Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Yb2+.
#(a) What are MRI contrast agents?(b) What are the requirements for a good MRI contrast agent?
#(a) Why is the name â€œrare earthsâ€ misleading?(b) What are the rarest elements of the rare earths? (c) What trend can be observed for the abundance of the lanthanide ions over the lanthanide series?
#(a) Why do La3+, Lu3+ and Gd3+ compounds not show visible luminescence? (b) Explain why f-f transitions in the electronic spectra of lanthanide complexes are weaker than d-d transitions in the corresponding spectra of transition metal complexes.
#Write the equations for (i) reduction of ScF3 by calcium, (ii) scandium oxide dissolving in potassium hydroxide, (iii) the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6. (b) Why is the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6 a good way of making pure ScCl3?

===onbekende datum 4===
#Work out the ground states for Eu2+, Pm4+, Eu3+, Pr3+ and Er3+.
#Explain why the electronic spectra of Pr3+ consist of a number of weak, sharp lines, whereas those in the spectrum of V3+ are stronger and broader and less numerous.
#Ln[N(SiMe3)2]3 are pentane-soluble and sublime in vacuum at 100Â°C, whereas the much lighter LnCl3 have high melting and boiling points and do not dissolve in organic solvents. Explain why.
#Something about luminescence and quenching of an Eu3+-complex
#Write the equations for:
#*reduction of ScF3 by calcium
#*the thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*the reaction of Sm with 1,2-diiodoethane
#*reaction of hydrated holmiumchloride with thionylchloride</text>

Lanthaniden en actiniden

2017-01-03T19:10:19Z

ClerixJW: /* Binnemans */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Mastervak gedoceerd door Koen Binnemans. Tien punten zijn te verdienen door het schrijven van een grote paper. Het onderwerp hiervan verandert jaarlijks. De andere tien punten staan op het examen waar je nog enkele vragen krijgt over je paper. Niet al te moeilijk voor 6 studiepunten.

==Examenvragen==

===24 januari 2013===
# Discuss the different oxidation states of the actinides and compare with the lanthanides.
# Discuss the PUREX process
# A solution of Eu(ClO4)3 in water shows a weak luminescence upon irradiation with light of a wavelength of 393 nm. Upon addition of the sodium salt of pyridine 2,6-dicarboxic acid (dipicalinic acid), a steady increase of the luminescence intensity is observed until the metal to ligand ratio is 1:3. Further addition of the ligand does not appreciably change the luminescence output. However, the luminescence becomes much stronger upon changing the excitation wavelength from 393 to 266 nm.
# What are MRI contrast agents? What are the requirements for a good MRI contrast agent?
# Write balanced chemical equations for the following reactions:
#*Reduction of ScF3 by calcium metal
#*reaction between hydrated holmium (III)chloride and thionyl chloride
#*thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*reaction between Sm metal and 1,2-diiodoethane
# korte bespreking van het artikel met enkele kleine vraagjes

===27 januari 2012 VM===
====Binnemans====
#(a) MgCl2 smelt bij 712Â°C en kookt bij 1712Â°C; ScCl2 sublimeert bij 800Â°C; AlCl3 sublimeert bij 178Â°C. Verklaar deze resultaten aan de hand van het covalent karakter van de binding.(b) ScH2 is een goede geleider. Verklaar.
#(a) Waarom zijn yttriumverbindingen goede hostmaterialen voor de zwaardere Ln3+-ionen? (b) In welke toepassingen worden deze gedoteerd worden met Eu3+?
#Bespreek 3 manieren om de lanthaniden te plaatsen in de tabel van Mendeleev.
#Bespreek 'sensitized luminescence' bij Ln3+-ionen.
#Welke stoichiometriÃ«n vinden we terug bij beta-diketonaatcomplexen. Welke zijn de meest gebruikte?

==Van Deun==
#Bespreek de 2 mogelijke manieren om thorium te extraheren uit het erts.
#Bespreek de oxidatietoestanden van actinieden en vergelijk met de lanthaniden.
#Hoe worden de transuraniumelementen gesynthetiseerd? Waarom gaat dit maar tot Fm? Welke alternatief kan dan gebruikt worden? Wat zijn de nadelen van deze techniek?
#Waarom is de fissie van U(235) asymmetrisch?

===onbekende datum 3===
#Work out the ground states for Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Yb2+.
#(a) What are MRI contrast agents?(b) What are the requirements for a good MRI contrast agent?
#(a) Why is the name â€œrare earthsâ€ misleading?(b) What are the rarest elements of the rare earths? (c) What trend can be observed for the abundance of the lanthanide ions over the lanthanide series?
#(a) Why do La3+, Lu3+ and Gd3+ compounds not show visible luminescence? (b) Explain why f-f transitions in the electronic spectra of lanthanide complexes are weaker than d-d transitions in the corresponding spectra of transition metal complexes.
#Write the equations for (i) reduction of ScF3 by calcium, (ii) scandium oxide dissolving in potassium hydroxide, (iii) the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6. (b) Why is the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6 a good way of making pure ScCl3?

===onbekende datum 4===
#Work out the ground states for Eu2+, Pm4+, Eu3+, Pr3+ and Er3+.
#Explain why the electronic spectra of Pr3+ consist of a number of weak, sharp lines, whereas those in the spectrum of V3+ are stronger and broader and less numerous.
#Ln[N(SiMe3)2]3 are pentane-soluble and sublime in vacuum at 100Â°C, whereas the much lighter LnCl3 have high melting and boiling points and do not dissolve in organic solvents. Explain why.
#Something about luminescence and quenching of an Eu3+-complex
#Write the equations for:
#*reduction of ScF3 by calcium
#*the thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*the reaction of Sm with 1,2-diiodoethane
#*reaction of hydrated holmiumchloride with thionylchloride</text>

Lanthaniden en actiniden

2017-01-03T19:09:45Z

ClerixJW: /* 27 januari 2012 VM */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Mastervak gedoceerd door Koen Binnemans. Tien punten zijn te verdienen door het schrijven van een grote paper. Het onderwerp hiervan verandert jaarlijks. De andere tien punten staan op het examen waar je nog enkele vragen krijgt over je paper. Niet al te moeilijk voor 6 studiepunten.

==Examenvragen==

===24 januari 2013===
# Discuss the different oxidation states of the actinides and compare with the lanthanides.
# Discuss the PUREX process
# A solution of Eu(ClO4)3 in water shows a weak luminescence upon irradiation with light of a wavelength of 393 nm. Upon addition of the sodium salt of pyridine 2,6-dicarboxic acid (dipicalinic acid), a steady increase of the luminescence intensity is observed until the metal to ligand ratio is 1:3. Further addition of the ligand does not appreciably change the luminescence output. However, the luminescence becomes much stronger upon changing the excitation wavelength from 393 to 266 nm.
# What are MRI contrast agents? What are the requirements for a good MRI contrast agent?
# Write balanced chemical equations for the following reactions:
#*Reduction of ScF3 by calcium metal
#*reaction between hydrated holmium (III)chloride and thionyl chloride
#*thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*reaction between Sm metal and 1,2-diiodoethane
# korte bespreking van het artikel met enkele kleine vraagjes

===27 januari 2012 VM===
==Binnemans==
#(a) MgCl2 smelt bij 712Â°C en kookt bij 1712Â°C; ScCl2 sublimeert bij 800Â°C; AlCl3 sublimeert bij 178Â°C. Verklaar deze resultaten aan de hand van het covalent karakter van de binding.(b) ScH2 is een goede geleider. Verklaar.
#(a) Waarom zijn yttriumverbindingen goede hostmaterialen voor de zwaardere Ln3+-ionen? (b) In welke toepassingen worden deze gedoteerd worden met Eu3+?
#Bespreek 3 manieren om de lanthaniden te plaatsen in de tabel van Mendeleev.
#Bespreek 'sensitized luminescence' bij Ln3+-ionen.
#Welke stoichiometriÃ«n vinden we terug bij beta-diketonaatcomplexen. Welke zijn de meest gebruikte?

==Van Deun==
#Bespreek de 2 mogelijke manieren om thorium te extraheren uit het erts.
#Bespreek de oxidatietoestanden van actinieden en vergelijk met de lanthaniden.
#Hoe worden de transuraniumelementen gesynthetiseerd? Waarom gaat dit maar tot Fm? Welke alternatief kan dan gebruikt worden? Wat zijn de nadelen van deze techniek?
#Waarom is de fissie van U(235) asymmetrisch?

===onbekende datum 3===
#Work out the ground states for Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Yb2+.
#(a) What are MRI contrast agents?(b) What are the requirements for a good MRI contrast agent?
#(a) Why is the name â€œrare earthsâ€ misleading?(b) What are the rarest elements of the rare earths? (c) What trend can be observed for the abundance of the lanthanide ions over the lanthanide series?
#(a) Why do La3+, Lu3+ and Gd3+ compounds not show visible luminescence? (b) Explain why f-f transitions in the electronic spectra of lanthanide complexes are weaker than d-d transitions in the corresponding spectra of transition metal complexes.
#Write the equations for (i) reduction of ScF3 by calcium, (ii) scandium oxide dissolving in potassium hydroxide, (iii) the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6. (b) Why is the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6 a good way of making pure ScCl3?

===onbekende datum 4===
#Work out the ground states for Eu2+, Pm4+, Eu3+, Pr3+ and Er3+.
#Explain why the electronic spectra of Pr3+ consist of a number of weak, sharp lines, whereas those in the spectrum of V3+ are stronger and broader and less numerous.
#Ln[N(SiMe3)2]3 are pentane-soluble and sublime in vacuum at 100Â°C, whereas the much lighter LnCl3 have high melting and boiling points and do not dissolve in organic solvents. Explain why.
#Something about luminescence and quenching of an Eu3+-complex
#Write the equations for:
#*reduction of ScF3 by calcium
#*the thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*the reaction of Sm with 1,2-diiodoethane
#*reaction of hydrated holmiumchloride with thionylchloride</text>

Lanthaniden en actiniden

2017-01-03T19:06:38Z

ClerixJW: /* onbekende datum 2 */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Mastervak gedoceerd door Koen Binnemans. Tien punten zijn te verdienen door het schrijven van een grote paper. Het onderwerp hiervan verandert jaarlijks. De andere tien punten staan op het examen waar je nog enkele vragen krijgt over je paper. Niet al te moeilijk voor 6 studiepunten.

==Examenvragen==

===24 januari 2013===
# Discuss the different oxidation states of the actinides and compare with the lanthanides.
# Discuss the PUREX process
# A solution of Eu(ClO4)3 in water shows a weak luminescence upon irradiation with light of a wavelength of 393 nm. Upon addition of the sodium salt of pyridine 2,6-dicarboxic acid (dipicalinic acid), a steady increase of the luminescence intensity is observed until the metal to ligand ratio is 1:3. Further addition of the ligand does not appreciably change the luminescence output. However, the luminescence becomes much stronger upon changing the excitation wavelength from 393 to 266 nm.
# What are MRI contrast agents? What are the requirements for a good MRI contrast agent?
# Write balanced chemical equations for the following reactions:
#*Reduction of ScF3 by calcium metal
#*reaction between hydrated holmium (III)chloride and thionyl chloride
#*thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*reaction between Sm metal and 1,2-diiodoethane
# korte bespreking van het artikel met enkele kleine vraagjes

===27 januari 2012 VM===
#(a) MgCl2 smelt bij 712Â°C en kookt bij 1712Â°C; ScCl2 sublimeert bij 800Â°C; AlCl3 sublimeert bij 178Â°C. Verklaar deze resultaten aan de hand van het covalent karakter van de binding.(b) ScH2 is een goede geleider. Verklaar.
#(a) Waarom zijn yttriumverbindingen goede hostmaterialen voor de zwaardere Ln3+-ionen? (b) In welke toepassingen worden deze gedoteerd worden met Eu3+?
#Bespreek 3 manieren om de lanthaniden te plaatsen in de tabel van Mendeleev.
#Bespreek 'sensitized luminescence' bij Ln3+-ionen.
#Welke stoichiometriÃ«n vinden we terug bij beta-diketonaatcomplexen. Welke zijn de meest gebruikte?

===onbekende datum 3===
#Work out the ground states for Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Yb2+.
#(a) What are MRI contrast agents?(b) What are the requirements for a good MRI contrast agent?
#(a) Why is the name â€œrare earthsâ€ misleading?(b) What are the rarest elements of the rare earths? (c) What trend can be observed for the abundance of the lanthanide ions over the lanthanide series?
#(a) Why do La3+, Lu3+ and Gd3+ compounds not show visible luminescence? (b) Explain why f-f transitions in the electronic spectra of lanthanide complexes are weaker than d-d transitions in the corresponding spectra of transition metal complexes.
#Write the equations for (i) reduction of ScF3 by calcium, (ii) scandium oxide dissolving in potassium hydroxide, (iii) the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6. (b) Why is the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6 a good way of making pure ScCl3?

===onbekende datum 4===
#Work out the ground states for Eu2+, Pm4+, Eu3+, Pr3+ and Er3+.
#Explain why the electronic spectra of Pr3+ consist of a number of weak, sharp lines, whereas those in the spectrum of V3+ are stronger and broader and less numerous.
#Ln[N(SiMe3)2]3 are pentane-soluble and sublime in vacuum at 100Â°C, whereas the much lighter LnCl3 have high melting and boiling points and do not dissolve in organic solvents. Explain why.
#Something about luminescence and quenching of an Eu3+-complex
#Write the equations for:
#*reduction of ScF3 by calcium
#*the thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*the reaction of Sm with 1,2-diiodoethane
#*reaction of hydrated holmiumchloride with thionylchloride</text>

Lanthaniden en actiniden

2017-01-03T19:05:56Z

ClerixJW: /* onbekende datum 1 */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Mastervak gedoceerd door Koen Binnemans. Tien punten zijn te verdienen door het schrijven van een grote paper. Het onderwerp hiervan verandert jaarlijks. De andere tien punten staan op het examen waar je nog enkele vragen krijgt over je paper. Niet al te moeilijk voor 6 studiepunten.

==Examenvragen==

===24 januari 2013===
# Discuss the different oxidation states of the actinides and compare with the lanthanides.
# Discuss the PUREX process
# A solution of Eu(ClO4)3 in water shows a weak luminescence upon irradiation with light of a wavelength of 393 nm. Upon addition of the sodium salt of pyridine 2,6-dicarboxic acid (dipicalinic acid), a steady increase of the luminescence intensity is observed until the metal to ligand ratio is 1:3. Further addition of the ligand does not appreciably change the luminescence output. However, the luminescence becomes much stronger upon changing the excitation wavelength from 393 to 266 nm.
# What are MRI contrast agents? What are the requirements for a good MRI contrast agent?
# Write balanced chemical equations for the following reactions:
#*Reduction of ScF3 by calcium metal
#*reaction between hydrated holmium (III)chloride and thionyl chloride
#*thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*reaction between Sm metal and 1,2-diiodoethane
# korte bespreking van het artikel met enkele kleine vraagjes

===onbekende datum 2===
#(a) MgCl2 smelt bij 712Â°C en kookt bij 1712Â°C; ScCl2 sublimeert bij 800Â°C; AlCl3 sublimeert bij 178Â°C. Verklaar deze resultaten aan de hand van het covalent karakter van de binding.(b) ScH2 is een goede geleider. Verklaar.
#(a) Waarom zijn yttriumverbindingen goede hostmaterialen voor de zwaardere Ln3+-ionen? (b) In welke toepassingen worden deze gedoteerd worden met Eu3+?
#Bespreek 3 manieren om de lanthaniden te plaatsen in de tabel van Mendeleev.
#Bespreek 'sensitized luminescence' bij Ln3+-ionen.
#Welke stoichiometriÃ«n vinden we terug bij beta-diketonaatcomplexen. Welke zijn de meest gebruikte?

===onbekende datum 3===
#Work out the ground states for Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Yb2+.
#(a) What are MRI contrast agents?(b) What are the requirements for a good MRI contrast agent?
#(a) Why is the name â€œrare earthsâ€ misleading?(b) What are the rarest elements of the rare earths? (c) What trend can be observed for the abundance of the lanthanide ions over the lanthanide series?
#(a) Why do La3+, Lu3+ and Gd3+ compounds not show visible luminescence? (b) Explain why f-f transitions in the electronic spectra of lanthanide complexes are weaker than d-d transitions in the corresponding spectra of transition metal complexes.
#Write the equations for (i) reduction of ScF3 by calcium, (ii) scandium oxide dissolving in potassium hydroxide, (iii) the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6. (b) Why is the thermal decomposition of (NH4)3ScCl6 a good way of making pure ScCl3?

===onbekende datum 4===
#Work out the ground states for Eu2+, Pm4+, Eu3+, Pr3+ and Er3+.
#Explain why the electronic spectra of Pr3+ consist of a number of weak, sharp lines, whereas those in the spectrum of V3+ are stronger and broader and less numerous.
#Ln[N(SiMe3)2]3 are pentane-soluble and sublime in vacuum at 100Â°C, whereas the much lighter LnCl3 have high melting and boiling points and do not dissolve in organic solvents. Explain why.
#Something about luminescence and quenching of an Eu3+-complex
#Write the equations for:
#*reduction of ScF3 by calcium
#*the thermal decomposition of (NH4)3NdCl6
#*the reaction of Sm with 1,2-diiodoethane
#*reaction of hydrated holmiumchloride with thionylchloride</text>

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2017-01-03T19:04:24Z

ClerixJW: /* Prof. Nies */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar Ã©Ã©n vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geÃ¯nitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.</text>

Bestand:180113nies.png

2017-01-03T19:03:46Z

ClerixJW: 180113 nies

180113 nies

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2017-01-03T19:02:51Z

ClerixJW: /* Prof. Nies */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar Ã©Ã©n vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geÃ¯nitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:Voorbeeld.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.</text>

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2017-01-03T19:01:01Z

ClerixJW: /* Prof. Nies */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar Ã©Ã©n vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geÃ¯nitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)
#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.</text>

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2017-01-03T19:00:45Z

ClerixJW: /* Prof. Nies */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar Ã©Ã©n vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geÃ¯nitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[ #Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)
#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.</text>

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2017-01-03T18:59:33Z

ClerixJW: /* Prof. Nies */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar Ã©Ã©n vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geÃ¯nitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]]
[[Bestand:Voorbeeld.png]]
[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)
#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.</text>

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2017-01-03T18:58:55Z

ClerixJW: /* Prof. Nies */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar Ã©Ã©n vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geÃ¯nitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]]
[[Bestand:Voorbeeld.png]]
[[Bestand:240113nies]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)
#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.</text>

Bestand:240113nies.png

2017-01-03T18:57:53Z

ClerixJW: Vragen 24/11/13 Nies.

Vragen 24/11/13 Nies.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2017-01-03T18:55:59Z

ClerixJW: /* Prof. Nies */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar Ã©Ã©n vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.

==Examenvragen==

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geÃ¯nitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]]
[[Bestand:Voorbeeld.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)
#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.</text>