Номер 9, страница 159 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

9. Объясните, почему резину и эбонит называют пространственными полимерами, а каучук — нет.

Различие между каучуком, резиной и эбонитом заключается в их молекулярном строении, а именно в наличии или отсутствии поперечных химических связей между полимерными цепями, образующих трехмерную структуру.

Каучук (натуральный или синтетический) представляет собой линейный полимер. Его макромолекулы — это длинные, гибкие, но отдельные цепи (например, полиизопрена), которые не связаны друг с другом прочными химическими связями. Они удерживаются вместе лишь слабыми межмолекулярными силами. Из-за такой структуры каучук пластичен и растворим в органических растворителях. Поскольку его макромолекулы не образуют единой трехмерной сетки, его не относят к пространственным полимерам.

Резина и эбонит, в свою очередь, являются продуктами вулканизации каучука. В процессе вулканизации каучук нагревают с серой, в результате чего атомы серы образуют прочные химические связи (дисульфидные мостики, $–S–S–$) между различными полимерными цепями. Эти поперечные связи "сшивают" линейные макромолекулы в единую трехмерную пространственную сетку.

Полимеры, макромолекулы которых объединены в единую пространственную структуру, и называют пространственными (или сетчатыми) полимерами. Разница между резиной и эбонитом заключается в плотности этой сетки:
- В резине содержание серы невелико (обычно 1–5%), поэтому образуется редкая пространственная сетка, что придает материалу эластичность и прочность.
- В эбоните содержание серы значительно выше (30–50%), что приводит к образованию очень густой и жесткой пространственной сетки, делая его твердым, неэластичным материалом.

Таким образом, именно наличие сшитой трехмерной сетки, образованной химическими связями между цепями, является причиной, по которой резину и эбонит относят к пространственным полимерам, в отличие от линейного полимера — каучука.

Ответ: Резину и эбонит называют пространственными полимерами, потому что в процессе вулканизации их линейные макромолекулы каучука "сшиваются" поперечными химическими связями (сульфидными мостиками) в единую трехмерную сетчатую структуру. Каучук же является линейным полимером, его отдельные макромолекулы не соединены друг с другом в такую пространственную сетку.