Номер 10, страница 162 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

10. Формула натурального каучука

1) $(- \text{CH}_2 - \text{CH}_2 -)_n$

2) $(- \text{CH}_2 - \text{CH} = \text{CH} - \text{CH}_2 -)_n$

3) $(- \text{CH}_2 - \text{CH} = \text{C}(\text{CH}_3) - \text{CH}_2 -)_n$

4) $(- \text{CH}_2 - \text{CH} = \text{C}(\text{Cl}) - \text{CH}_2 -)_n$

Решение

Натуральный каучук — это природный высокомолекулярный полимер, основным компонентом которого является полиизопрен. Мономером для натурального каучука служит изопрен (систематическое название: 2-метилбута-1,3-диен).

Структурная формула мономера изопрена:

$CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$

В результате реакции полимеризации, которая в природе протекает по механизму 1,4-присоединения, образуется длинная полимерная цепь. Двойная связь при этом смещается в центр мономерного звена. Схема реакции полимеризации изопрена:

$n\,CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2 \xrightarrow{полимеризация} (-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2-)_n$

Таким образом, структурное звено натурального каучука (цис-1,4-полиизопрена) имеет формулу $(-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2-)_n$.

Теперь проанализируем предложенные в задании варианты:

1) $(–CH_2–CH_2–)_n$ — это формула полиэтилена, полимера этена. Не является каучуком.

2) $(–CH_2–CH=CH–CH_2–)_n$ — это формула полибутадиена, синтетического каучука, получаемого из бутадиена-1,3.

3) $(–CH_2–CH=C(CH_3)–CH_2–)_n$ — эта формула наиболее близка к формуле полиизопрена. Она содержит углеродный скелет из четырех атомов, одну двойную связь и метильную группу $(–CH_3)$ в качестве бокового заместителя. Хотя в представленной формуле есть неточность (положение метильной группы и атома водорода у двойной связи перепутано местами), среди предложенных вариантов это единственно верный ответ, описывающий полимер изопрена.

4) $(–CH_2–CH=C(Cl)–CH_2–)_n$ — это формула полихлоропрена (неопрена), синтетического каучука. Его мономер — хлоропрен, где вместо метильной группы находится атом хлора.

Исходя из анализа, формула натурального каучука (полиизопрена) представлена в варианте 3.

Ответ: 3