Номер 5, страница 145 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

5. Какие методы получения полимеров вы знаете? Приведите при-меры.

Основными методами синтеза полимеров являются реакции полимеризации и поликонденсации. Они различаются по механизму протекания и составу конечных продуктов.

1. Полимеризация

Полимеризация — это процесс образования высокомолекулярного соединения (полимера) путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активному центру на конце растущей цепи. Важной особенностью этой реакции является то, что состав мономерного звена полимера не отличается от состава исходного мономера, так как реакция протекает без выделения побочных низкомолекулярных продуктов. В реакцию полимеризации вступают мономеры, содержащие кратные (двойные или тройные) связи или способные раскрывать цикл.

Пример 1: Получение полиэтилена.
Полиэтилен получают полимеризацией этилена (этена). В ходе реакции происходит разрыв двойной связи в молекуле мономера.
Мономер: этилен $CH_2=CH_2$.
Уравнение реакции:
$n(CH_2=CH_2) \xrightarrow{t, p, kat} -(CH_2-CH_2)_n-$

Пример 2: Получение поливинилхлорида (ПВХ).
Поливинилхлорид получают из мономера винилхлорида.
Мономер: винилхлорид $CH_2=CHCl$.
Уравнение реакции:
$n(CH_2=CHCl) \xrightarrow{kat} -(CH_2-CHCl)_n-$

Разновидностью полимеризации является сополимеризация — совместная полимеризация двух или более различных мономеров. Например, получение бутадиен-стирольного каучука из бутадиена-1,3 и стирола.

Ответ: Полимеризация — это метод получения полимеров путем соединения молекул мономеров, содержащих кратные связи, без выделения побочных продуктов. Примеры: получение полиэтилена из этилена, поливинилхлорида из винилхлорида.

2. Поликонденсация

Поликонденсация — это процесс образования полимеров из би- или полифункциональных мономеров, который сопровождается выделением низкомолекулярных побочных продуктов (например, воды, аммиака, спирта). В отличие от полимеризации, элементный состав мономерного звена полимера отличается от состава исходных мономеров. В реакцию вступают мономеры, содержащие не менее двух функциональных групп (например, $-OH$, $-COOH$, $-NH_2$), способных реагировать друг с другом.

Пример 1: Получение полиэфира (лавсана).
Лавсан (полиэтилентерефталат) синтезируют путем поликонденсации этиленгликоля и терефталевой кислоты.
Мономеры: этиленгликоль $HO-CH_2-CH_2-OH$ и терефталевая кислота $HOOC-C_6H_4-COOH$.
Уравнение реакции:
$n(HO-CH_2-CH_2-OH) + n(HOOC-C_6H_4-COOH) \rightarrow H-[-O-CH_2-CH_2-O-C(O)-C_6H_4-C(O)-]_n-OH + (2n-1)H_2O$
Побочным продуктом при образовании сложноэфирной связи является вода.

Пример 2: Получение полиамида (нейлона).
Нейлон-6,6 получают поликонденсацией гексаметилендиамина и адипиновой кислоты.
Мономеры: гексаметилендиамин $H_2N-(CH_2)_6-NH_2$ и адипиновая кислота $HOOC-(CH_2)_4-COOH$.
Уравнение реакции:
$n(H_2N-(CH_2)_6-NH_2) + n(HOOC-(CH_2)_4-COOH) \rightarrow H-[-NH-(CH_2)_6-NH-C(O)-(CH_2)_4-C(O)-]_n-OH + (2n-1)H_2O$
Здесь также выделяется вода при образовании амидной связи.

Ответ: Поликонденсация — это метод получения полимеров, при котором мономеры с несколькими функциональными группами реагируют друг с другом, образуя полимер и побочный низкомолекулярный продукт (чаще всего воду). Примеры: получение лавсана (полиэфир) из терефталевой кислоты и этиленгликоля, получение нейлона (полиамид) из адипиновой кислоты и гексаметилендиамина.