Страница 50 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета

Авторы: Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение, Дрофа

Год издания: 2019 - 2025

Уровень обучения: базовый

Цвет обложки: белый, красный с молекулами

ISBN: 978-5-09-099533-7 (2022)

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 10 классе

Cтраница 50

№4 (с. 50)
Условие. №4 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 4, Условие

4. Приведите уравнения двух химических реакций, в результате которых образуется этилен. Можно ли аналогичные реакции использовать для получения пропена?

Решение. №4 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 4, Решение
Решение 2. №4 (с. 50)
Приведите уравнения двух химических реакций, в результате которых образуется этилен.

Этилен (этен) $C_2H_4$ можно получить различными способами. Ниже приведены два распространенных метода.

1. Дегидратация этанола. Реакция отщепления воды от спирта при нагревании с концентрированной серной кислотой (которая действует как катализатор и водоотнимающее средство). Для получения этилена реакцию проводят при температуре выше 170°C.

$CH_3-CH_2-OH \xrightarrow{H_2SO_4\text{(конц.)}, t > 170^\circ C} CH_2=CH_2 \uparrow + H_2O$

2. Дегидрогалогенирование галогеналканов. Это реакция отщепления галогеноводорода (например, HBr или HCl) от галогеналкана под действием спиртового раствора щелочи при нагревании. Для получения этилена можно использовать, например, бромэтан.

$CH_3-CH_2-Br + KOH_{\text{(спирт.)}} \xrightarrow{t} CH_2=CH_2 \uparrow + KBr + H_2O$

Ответ: 1. Реакция дегидратации этанола: $C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, t} C_2H_4 + H_2O$. 2. Реакция дегидрогалогенирования бромэтана: $C_2H_5Br + KOH_{\text{(спирт.)}} \rightarrow C_2H_4 + KBr + H_2O$.

Можно ли аналогичные реакции использовать для получения пропена?

Да, можно. Реакции дегидратации спиртов и дегидрогалогенирования галогеналканов являются общими методами синтеза алкенов. Для получения пропена ($C_3H_6$) необходимо использовать исходные вещества, содержащие три атома углерода.

1. Дегидратация пропанола. При нагревании пропанола-1 (или пропанола-2) с концентрированной серной кислотой образуется пропен.

$CH_3-CH_2-CH_2-OH \xrightarrow{H_2SO_4\text{(конц.)}, t} CH_3-CH=CH_2 \uparrow + H_2O$

2. Дегидрогалогенирование галогенпропана. При действии спиртового раствора щелочи на 1-хлорпропан (или 2-хлорпропан) также образуется пропен.

$CH_3-CH_2-CH_2-Cl + KOH_{\text{(спирт.)}} \xrightarrow{t} CH_3-CH=CH_2 \uparrow + KCl + H_2O$

Ответ: Да, можно. Для получения пропена можно провести аналогичные реакции: дегидратацию пропанола или дегидрогалогенирование галогенпропана.

№5 (с. 50)
Условие. №5 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 5, Условие

5. Как отличить друг от друга этан и этилен? Напишите уравнение реакции.

Решение. №5 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 5, Решение
Решение 2. №5 (с. 50)

Этан ($C_2H_6$) и этилен ($C_2H_4$, или этен) относятся к разным классам органических соединений: этан является предельным углеводородом (алканом), а этилен — непредельным (алкеном). Ключевое различие между ними заключается в наличии у этилена двойной связи между атомами углерода ($C=C$), в то время как у этана все углерод-углеродные связи одинарные ($C-C$).

Наличие кратной связи у этилена обуславливает его способность вступать в качественные реакции, которые не характерны для этана в обычных условиях. Эти реакции позволяют визуально отличить одно вещество от другого.

Как отличить друг от друга этан и этилен?

Для того чтобы различить этан и этилен, необходимо провести одну из качественных реакций на двойную связь. Для этого через пробирки с исследуемыми газами пропускают один из следующих реагентов:

1. Бромная вода — водный раствор брома ($Br_2$), имеющий красно-бурый цвет. При контакте с этиленом происходит реакция присоединения, и раствор обесцвечивается. Этан с бромной водой не реагирует, и цвет раствора не меняется.

2. Раствор перманганата калия ($KMnO_4$) — раствор фиолетового цвета (реакция Вагнера). Этилен окисляется этим реагентом, в результате чего фиолетовая окраска исчезает и выпадает бурый осадок диоксида марганца ($MnO_2$). Этан не вступает в реакцию с раствором перманганата калия в мягких условиях, и цвет раствора остается фиолетовым.

Таким образом, вещество, которое вызывает обесцвечивание бромной воды или раствора перманганата калия, является этиленом.

Ответ: Чтобы отличить этан от этилена, следует пропустить каждый газ через бромную воду или раствор перманганата калия. Газ, который вызовет обесцвечивание реагента (с выпадением бурого осадка в случае с $KMnO_4$), является этиленом. Этан не вызовет видимых изменений.

Напишите уравнение реакции

Ниже приведены уравнения реакций, демонстрирующие химические превращения этилена, которые используются для его обнаружения.

1. Уравнение реакции этилена с бромной водой (реакция бромирования):

$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$

В ходе этой реакции из этилена и брома образуется 1,2-дибромэтан (бесцветная жидкость).

2. Уравнение реакции этилена с водным раствором перманганата калия (реакция Вагнера):

$3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3HO-CH_2-CH_2-OH + 2MnO_2 \downarrow + 2KOH$

В этой реакции этилен окисляется до двухатомного спирта — этиленгликоля.

Ответ: Уравнение качественной реакции, позволяющей отличить этилен от этана, например, с бромной водой: $CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$.

№6 (с. 50)
Условие. №6 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 6, Условие

6. В чём состоит основное отличие химических свойств предельных и непредельных углеводородов?

Решение. №6 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 6, Решение
Решение 2. №6 (с. 50)

Основное отличие химических свойств предельных (насыщенных) и непредельных (ненасыщенных) углеводородов заключается в типе химических реакций, в которые они способны вступать. Это различие обусловлено строением их молекул, а именно типом углерод-углеродных связей.

Предельные углеводороды (алканы)

Молекулы предельных углеводородов содержат только одинарные (сигма, $\sigma$) связи между атомами углерода ($C-C$). Эти связи являются очень прочными и химически инертными. Атомы углерода в алканах полностью "насыщены" атомами водорода, и присоединить дополнительные атомы к углеродному скелету без разрыва существующих прочных связей невозможно. Поэтому для алканов наиболее характерными являются реакции замещения, при которых один или несколько атомов водорода замещаются другими атомами или группами атомов. Типичный пример – реакция галогенирования на свету:

$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl$

Непредельные углеводороды (алкены, алкины)

Молекулы непредельных углеводородов содержат хотя бы одну двойную ($C=C$) или тройную ($C\equiv C$) связь между атомами углерода. Двойная связь состоит из одной прочной $\sigma$-связи и одной менее прочной $\pi$-связи. Тройная связь состоит из одной $\sigma$-связи и двух $\pi$-связей. Наличие менее прочных и более реакционноспособных $\pi$-связей определяет химические свойства этих соединений. $\pi$-связь легко разрывается, что позволяет молекуле присоединять другие атомы или группы атомов. Поэтому для непредельных углеводородов наиболее характерными являются реакции присоединения. Качественными реакциями на непредельные углеводороды является их способность обесцвечивать бромную воду и раствор перманганата калия, что является результатом реакций присоединения.

Пример реакции присоединения для алкена (этена):

$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$

Таким образом, ключевое различие заключается в том, что предельные углеводороды из-за прочности своих одинарных связей вступают в реакции замещения, в то время как непредельные углеводороды из-за наличия более слабых кратных связей вступают в реакции присоединения.

Ответ: Основное отличие заключается в том, что для предельных углеводородов, содержащих только прочные одинарные $\sigma$-связи, характерны реакции замещения. Для непредельных углеводородов, имеющих в составе молекулы менее прочные $\pi$-связи (в составе двойных или тройных связей), характерны реакции присоединения, идущие с разрывом этих $\pi$-связей.

№7 (с. 50)
Условие. №7 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 7, Условие

7. Напишите уравнения реакций пропена с водородом, бромом, хлороводородом и водой. Помните, что присоединение несимметричных реагентов происходит по правилу Марковникова.

Решение. №7 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 7, Решение
Решение 2. №7 (с. 50)

Пропен ($CH_3-CH=CH_2$) является несимметричным алкеном, для которого характерны реакции электрофильного присоединения по двойной связи. Его взаимодействие с несимметричными реагентами подчиняется правилу Марковникова.

Реакция с водородом (гидрирование)

Решение

Присоединение водорода к пропену происходит при нагревании в присутствии металлических катализаторов (например, Ni, Pt, Pd). В результате разрыва двойной связи образуется предельный углеводород — пропан.

$CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{t, \text{кат.}} CH_3-CH_2-CH_3$

Ответ: В результате реакции пропена с водородом образуется пропан: $CH_3-CH=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3-CH_2-CH_3$.

Реакция с бромом (бромирование)

Решение

Пропен, как и все алкены, обесцвечивает бромную воду. Реакция заключается в присоединении молекулы брома по месту двойной связи с образованием 1,2-дибромпропана.

$CH_3-CH=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_3-CHBr-CH_2Br$

Ответ: В результате реакции пропена с бромом образуется 1,2-дибромпропан: $CH_3-CH=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_3-CHBr-CH_2Br$.

Реакция с хлороводородом (гидрохлорирование)

Решение

Присоединение хлороводорода к несимметричной молекуле пропена происходит в соответствии с правилом Марковникова. Атом водорода присоединяется к более гидрированному атому углерода при двойной связи (т.е. к $CH_2$), а атом хлора — к менее гидрированному (т.е. к $CH$). Основным продуктом реакции является 2-хлорпропан.

$CH_3-CH=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CHCl-CH_3$

Ответ: В результате реакции пропена с хлороводородом образуется 2-хлорпропан: $CH_3-CH=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CHCl-CH_3$.

Реакция с водой (гидратация)

Решение

Гидратация пропена протекает в кислой среде (катализатор — $H_2SO_4$ или $H_3PO_4$) и также подчиняется правилу Марковникова. Атом водорода из молекулы воды присоединяется к атому углерода $C_1$ (группа $CH_2$), а гидроксогруппа ($OH$) — к атому углерода $C_2$ (группа $CH$). В результате образуется вторичный спирт — пропанол-2.

$CH_3-CH=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-CH(OH)-CH_3$

Ответ: В результате реакции пропена с водой образуется пропанол-2: $CH_3-CH=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-CH(OH)-CH_3$.

№8 (с. 50)
Условие. №8 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 8, Условие

8. С каким жидким веществом при обычных условиях реагируют как алканы, так и алкены? Чем отличаются эти реакции?

Решение. №8 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 8, Решение
Решение 2. №8 (с. 50)

С каким жидким веществом при обычных условиях реагируют как алканы, так и алкены?

Таким веществом является жидкий бром ($Br_2$). И алканы, и алкены способны реагировать с бромом, однако эти реакции принципиально отличаются друг от друга по условиям и механизму.

Чем отличаются эти реакции?

Главные отличия заключаются в типе реакции, механизме, условиях протекания и конечных продуктах.

  • Реакция с алканами:
    • Тип и механизм реакции: Свободно-радикальное замещение ($S_R$). Атом водорода в молекуле алкана замещается на атом брома.
    • Условия: Реакция требует жестких условий для инициации — облучения ультрафиолетовым светом ($h\nu$) или сильного нагревания. При обычных условиях (в темноте, при комнатной температуре) реакция не протекает.
    • Продукты: Образуется галогеналкан и побочный продукт — бромоводород ($HBr$).
    • Пример (реакция этана): $C_2H_6 + Br_2 \xrightarrow{h\nu} C_2H_5Br + HBr$.
  • Реакция с алкенами:
    • Тип и механизм реакции: Электрофильное присоединение ($A_E$). Реакция идет с разрывом $\pi$-связи в двойной связи $C=C$.
    • Условия: Реакция легко протекает при обычных условиях (комнатная температура, без света).
    • Продукты: Образуется единственный продукт — дигалогеналкан. Реакция является качественной на двойную связь и сопровождается обесцвечиванием бромной воды (раствора брома в воде).
    • Пример (реакция этена): $CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$.

Таким образом, химически малоактивные алканы вступают в реакцию замещения только при специальном воздействии, тогда как алкены, обладающие реакционноспособной двойной связью, легко вступают в реакцию присоединения при обычных условиях.

Ответ: И алканы, и алкены реагируют с жидким бромом ($Br_2$). Отличие заключается в том, что алканы вступают в реакцию замещения по свободно-радикальному механизму только под действием УФ-света или при нагревании, с образованием бромалкана и бромоводорода. Алкены же вступают в реакцию присоединения по двойной связи по электрофильному механизму уже при обычных условиях, образуя дибромалкан; эта реакция является качественной и приводит к обесцвечиванию бромной воды.

№9 (с. 50)
Условие. №9 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 9, Условие

9. Объясните, почему химические свойства полиэтилена отличаются от свойств этилена.

Решение. №9 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 9, Решение
Решение 2. №9 (с. 50)

Химические свойства полиэтилена и этилена кардинально различаются из-за их разного молекулярного строения, в частности, из-за типа химических связей между атомами углерода.

Этилен (этен) с химической формулой $C_2H_4$ является мономером и относится к классу непредельных углеводородов — алкенов. Его структурная формула $CH_2=CH_2$. Ключевой особенностью строения молекулы этилена является наличие двойной связи между атомами углерода ($C=C$). Эта двойная связь состоит из одной прочной σ-связи и одной менее прочной π-связи. Наличие π-связи, электроны которой более подвижны и доступны для атаки реагентов, определяет высокую химическую активность этилена. Для этилена характерны реакции присоединения (гидрирование, галогенирование, гидратация, гидрогалогенирование), в ходе которых π-связь разрывается. Также этилен легко вступает в реакции окисления (например, обесцвечивает раствор перманганата калия) и полимеризации.

Полиэтилен — это высокомолекулярное соединение (полимер), которое образуется в результате реакции полимеризации этилена. Уравнение этой реакции можно записать так:

$n CH_2=CH_2 \xrightarrow{t, P, кат.} (-CH_2-CH_2-)_n$

В ходе полимеризации π-связь в каждой молекуле этилена разрывается, и за счет свободных валентностей мономеры соединяются друг с другом в длинную полимерную цепь. В результате молекула полиэтилена состоит из повторяющихся звеньев $-CH_2-CH_2-$, соединенных между собой только простыми (одинарными) σ-связями. Двойные связи в основной цепи полиэтилена отсутствуют. По своему строению полиэтилен является предельным (насыщенным) углеводородом, аналогом алканов с очень длинной цепью. Поэтому он, в отличие от этилена, химически инертен: не вступает в реакции присоединения и не обесцвечивает раствор перманганата калия. Полиэтилен устойчив к действию кислот, щелочей и большинства растворителей. Его химические свойства (например, способность к реакциям замещения при жестких условиях) схожи со свойствами предельных углеводородов.

Таким образом, основное различие в химических свойствах заключается в том, что этилен — непредельное соединение с реакционноспособной двойной связью, а полиэтилен — предельное соединение, состоящее только из прочных одинарных связей, что и обуславливает его химическую инертность.

Ответ: Химические свойства полиэтилена отличаются от свойств этилена, потому что в процессе полимеризации этилена ($CH_2=CH_2$) происходит разрыв двойной углерод-углеродной связи, которая определяет его высокую химическую активность (склонность к реакциям присоединения). В результате образуется полиэтилен ($(-CH_2-CH_2-)_n$), макромолекулы которого состоят только из прочных одинарных (сигма-) связей, что делает его химически инертным, подобно предельным углеводородам (алканам).

№10 (с. 50)
Условие. №10 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 10, Условие

10. Напишите уравнение реакции полимеризации:

а) пропена;.

б) 1-хлорэтена..

Решение. №10 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 10, Решение
Решение 2. №10 (с. 50)

Полимеризация — это процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера). В случае соединений с двойной связью, таких как алкены и их производные, реакция протекает по механизму присоединения за счет разрыва π-связи в двойной связи C=C.

а) пропена;

Реакция полимеризации пропена (также известного как пропилен) заключается в последовательном соединении молекул мономера пропена ($CH_2=CH-CH_3$) в длинную полимерную цепь. В результате образуется полипропилен. Реакция протекает под действием катализатора, повышенной температуры и давления. При этом двойная связь в каждой молекуле пропена разрывается, и на её месте образуются две новые одинарные (сигма) связи, которые соединяют мономерные звенья в полимер.

Уравнение реакции полимеризации пропена в общем виде:

$n (\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_3) \xrightarrow{t, p, \text{кат.}} [-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-]_n$

Здесь $n$ — это степень полимеризации, показывающая количество мономерных звеньев в макромолекуле полипропилена.

Ответ: $n (\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_3) \xrightarrow{t, p, \text{кат.}} [-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-]_n$

б) 1-хлорэтена.

1-хлорэтен, широко известный как винилхлорид, является мономером для производства поливинилхлорида (ПВХ) — одного из самых распространенных видов пластмасс. Реакция полимеризации винилхлорида ($CH_2=CH-Cl$) протекает аналогично полимеризации пропена: за счёт разрыва двойной связи C=C молекулы мономера соединяются в длинные цепи.

Уравнение реакции полимеризации 1-хлорэтена:

$n (\text{CH}_2=\text{CH}-\text{Cl}) \xrightarrow{t, p, \text{кат.}} [-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{Cl})-]_n$

В результате реакции образуется полимер поливинилхлорид, структурное звено которого имеет формулу $-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{Cl})-$.

Ответ: $n (\text{CH}_2=\text{CH}-\text{Cl}) \xrightarrow{t, p, \text{кат.}} [-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{Cl})-]_n$

№11 (с. 50)
Условие. №11 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 11, Условие

11. Используя Интернет, подготовьте сообщение об областях применения и свойствах одного из полимеров: 1) полиэтилен; 2) полипропилен; 3) поливинилхлорид. Задание выполняйте в команде из трёх человек, каждый из которых описывает отдельное вещество. Выработайте общий план изложения материала и следуйте ему.

Решение. №11 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 11, Решение
Решение 2. №11 (с. 50)

Ниже представлено сообщение об областях применения и свойствах трех полимеров: полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида, подготовленное в соответствии с общим планом.

Общий план изложения:

  1. Общая характеристика и получение
  2. Свойства (физические и химические)
  3. Области применения
  4. Экологические аспекты и переработка

1) полиэтилен

Общая характеристика и получение

Полиэтилен (ПЭ) — это термопластичный полимер, один из самых распространенных пластиков в мире. Его химическая формула: $(-CH_2-CH_2-)_n$. Получают полиэтилен путем полимеризации газа этилена ($CH_2=CH_2$). В зависимости от условий полимеризации получают полиэтилен разной плотности: полиэтилен высокой плотности (ПЭВП или HDPE) и полиэтилен низкой плотности (ПЭНП или LDPE).

Свойства

  • Физические: представляет собой воскообразное вещество белого цвета. Является хорошим диэлектриком. Обладает низкой плотностью, водо- и газонепроницаемостью (в большей степени у ПЭВП). Морозостойкость зависит от марки (от -15 °C до -120 °C).
  • Химические: химически стоек к действию кислот, щелочей и солей. Не стоек к сильным окислителям (например, азотной кислоте) и галогенам. Горит синеватым пламенем с запахом парафина.

Области применения

Полиэтилен широко используется в различных сферах:

  • Упаковка: производство пакетов, пленок, бутылок для моющих средств и молочных продуктов, контейнеров.
  • Строительство: изготовление труб для водо- и газоснабжения, гидроизоляционных материалов.
  • Электротехника: изоляция для кабелей.
  • Сельское хозяйство: пленки для теплиц и парников.
  • Бытовые товары: игрушки, посуда, канистры.

Экологические аспекты и переработка

Полиэтилен не является биоразлагаемым материалом, что создает проблему пластикового загрязнения. Однако он подлежит вторичной переработке. Коды переработки: 2 (HDPE) и 4 (LDPE).

Ответ: полиэтилен — это универсальный и самый массовый полимер, применяемый в основном для производства упаковочных материалов и труб благодаря своей химической стойкости, низкой плотности и диэлектрическим свойствам.

2) полипропилен

Общая характеристика и получение

Полипропилен (ПП) — термопластичный полимер пропилена. Его химическая формула: $(-CH_2-CH(CH_3)-)_n$. Его получают полимеризацией пропилена ($CH_2=CH-CH_3$) в присутствии металлокомплексных катализаторов.

Свойства

  • Физические: твердое вещество белого цвета. По сравнению с полиэтиленом, он менее плотный, но более твердый, прочный и термостойкий (температура плавления около 170 °C). Обладает высокой стойкостью к многократным изгибам, что позволяет использовать его для изготовления петель.
  • Химические: обладает высокой химической стойкостью к кислотам, щелочам, растворам солей и маслам. Чувствителен к свету и кислороду, поэтому в него вводят стабилизаторы.

Области применения

Благодаря своим свойствам полипропилен нашел широкое применение:

  • Упаковка: контейнеры для пищевых продуктов (в том числе для горячей пищи и стерилизации), крышки для бутылок, пленки.
  • Автомобильная промышленность: бамперы, детали интерьера (панели приборов), корпуса аккумуляторов.
  • Производство волокон: ковры, нетканые материалы (например, для одноразовой медицинской одежды и масок), веревки.
  • Бытовая техника и товары: корпуса бытовых приборов, мебель, трубы для горячего водоснабжения.
  • Медицина: одноразовые шприцы, лабораторная посуда (может автоклавироваться).

Экологические аспекты и переработка

Полипропилен, как и полиэтилен, не разлагается в природе. Он подлежит переработке, код переработки — 5 (PP). Переработка полипропилена распространена, но в меньших масштабах, чем переработка ПЭТ и ПЭВП.

Ответ: полипропилен — это прочный, термостойкий и износостойкий полимер, незаменимый в производстве упаковки для горячих продуктов, деталей автомобилей, медицинских изделий и нетканых материалов.

3) поливинилхлорид

Общая характеристика и получение

Поливинилхлорид (ПВХ) — термопластичный полимер винилхлорида. Химическая формула: $(-CH_2-CHCl-)_n$. Производится путем полимеризации мономера винилхлорида ($CH_2=CHCl$). Выпускается в двух основных формах: непластифицированный (жесткий, PVC-U) и пластифицированный (гибкий, PVC-P).

Свойства

  • Физические: в чистом виде — твердый, жесткий и хрупкий материал белого цвета. Добавление пластификаторов делает его гибким и эластичным. Является долговечным, стойким к истиранию и хорошим электроизолятором. Трудно воспламеняется и не поддерживает горение благодаря содержанию хлора.
  • Химические: стоек к действию щелочей, кислот, большинства растворителей и масел. При нагревании выше 140 °C или под действием УФ-излучения начинает разлагаться с выделением хлороводорода (HCl).

Области применения

Основная сфера применения ПВХ — строительство.

  • Строительство: оконные профили, трубы для канализации и водопровода, напольные покрытия (линолеум), натяжные потолки, сайдинг.
  • Электротехника: изоляция проводов и кабелей.
  • Упаковка: блистерная упаковка для таблеток и мелких товаров, пленки.
  • Медицина: катетеры, трубки для переливания крови, контейнеры для растворов.
  • Легкая промышленность: искусственная кожа, обувь, надувные игрушки, занавески для ванной.

Экологические аспекты и переработка

ПВХ является одним из наиболее проблемных пластиков с точки зрения экологии. Его производство и утилизация (особенно сжигание) могут приводить к образованию токсичных веществ, включая диоксины. Переработка ПВХ затруднена из-за высокого содержания хлора и различных добавок. Код переработки — 3 (PVC).

Ответ: поливинилхлорид — это универсальный и долговечный полимер, ключевой материал для строительной индустрии (окна, трубы, покрытия), а также для электроизоляции, однако его производство и утилизация связаны со значительными экологическими рисками.

№12 (с. 50)
Условие. №12 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 12, Условие

12. При взаимодействии этилена с бромом образовалось 37,6 г дибром-этана. Какой объём этилена (н. у.) вступил в реакцию?

Решение. №12 (с. 50)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 50, номер 12, Решение
Решение 2. №12 (с. 50)

Дано:

$m(C_2H_4Br_2) = 37,6 \text{ г}$

В системе СИ: $m(C_2H_4Br_2) = 0,0376 \text{ кг}$.

Найти:

$V(C_2H_4) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия этилена с бромом. Это реакция присоединения, в результате которой образуется 1,2-дибромэтан:

$C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2$

2. Рассчитаем молярную массу дибромэтана ($C_2H_4Br_2$), используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(Br) = 80$.

$M(C_2H_4Br_2) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 80 = 188 \text{ г/моль}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) образовавшегося дибромэтана по формуле $n = m/M$:

$n(C_2H_4Br_2) = \frac{m(C_2H_4Br_2)}{M(C_2H_4Br_2)} = \frac{37,6 \text{ г}}{188 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, этилен ($C_2H_4$) и дибромэтан ($C_2H_4Br_2$) находятся в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества этилена, вступившего в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося дибромэтана:

$n(C_2H_4) = n(C_2H_4Br_2) = 0,2 \text{ моль}$

5. Найдем объем этилена при нормальных условиях (н. у.). Объем газа при н. у. можно рассчитать по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ – молярный объем газа при н. у., равный 22,4 л/моль.

$V(C_2H_4) = n(C_2H_4) \cdot V_m = 0,2 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 4,48 \text{ л}$

Ответ: 4,48 л.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться