Номер 5, страница 394 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 69. Полимеры. Глава 7. Синтетические высокомолекулярные соединения - номер 5, страница 394.

Условие.

5. Какие методы получения полимеров вы знаете? Приведите примеры.

Решение.

Решение 2.

Основными методами получения полимеров являются реакции полимеризации и поликонденсации. Также полимеры можно получать путем химической модификации природных полимеров.

1. Полимеризация

Полимеризация — это процесс образования высокомолекулярного соединения (полимера) путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активному центру на конце растущей цепи. Эта реакция протекает без выделения побочных продуктов. В реакцию полимеризации вступают мономеры, содержащие кратные (двойные или тройные) связи или способные раскрывать циклические группировки.

Общая схема реакции:

$n \text{M} \rightarrow (-\text{M}-)_n$

где $n$ — степень полимеризации, а $\text{M}$ — мономер.

Примеры:

• Получение полиэтилена из этилена:

  $n \text{CH}_2=\text{CH}_2 \xrightarrow{t, p, kat.} (-\text{CH}_2-\text{CH}_2-)_n$

• Получение полипропилена из пропилена:

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

• Получение поливинилхлорида (ПВХ) из винилхлорида:

  $n \text{CH}_2=\text{CHCl} \xrightarrow{t, p, kat.} (-\text{CH}_2-\text{CHCl}-)_n$

Отдельно можно выделить сополимеризацию — это совместная полимеризация двух или более различных мономеров. Пример: получение бутадиен-стирольного каучука.

$n \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 + m \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}=\text{CH}_2 \rightarrow (-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n(-\text{CH}(\text{C}_6\text{H}_5)-\text{CH}_2-)_m$

Ответ: Полимеризация — метод получения полимеров путем соединения молекул мономеров без выделения побочных продуктов. Примеры: получение полиэтилена, полипропилена, ПВХ, бутадиен-стирольного каучука.

2. Поликонденсация

Поликонденсация — это процесс образования полимеров из мономеров, содержащих не менее двух функциональных групп, который сопровождается выделением низкомолекулярных побочных продуктов (например, воды, аммиака, спирта, хлороводорода).

Общая схема реакции:

$n \text{A-X-A} + n \text{B-Y-B} \rightarrow (-\text{X-Y}-)_n + 2n \text{AB}$

Примеры:

• Получение капрона (полиамида) из ε-аминокапроновой кислоты. Побочный продукт — вода:

  $n \text{H}_2\text{N}-(\text{CH}_2)_5-\text{COOH} \rightarrow (-\text{NH}-(\text{CH}_2)_5-\text{CO}-)_n + n \text{H}_2\text{O}$

• Получение полиэтилентерефталата (лавсана) из терефталевой кислоты и этиленгликоля. Побочный продукт — вода:

  $n \text{HOOC}-\text{C}_6\text{H}_4-\text{COOH} + n \text{HO}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{OH} \rightarrow (-\text{OC}-\text{C}_6\text{H}_4-\text{CO-O}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{O}-)_n + 2n \text{H}_2\text{O}$

• Получение фенолформальдегидной смолы из фенола и формальдегида. Побочный продукт — вода:

  $n \text{C}_6\text{H}_5\text{OH} + n \text{CH}_2\text{O} \rightarrow (-\text{C}_6\text{H}_2(\text{OH})-\text{CH}_2-)_n + n \text{H}_2\text{O}$

Ответ: Поликонденсация — метод получения полимеров, сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов. Примеры: получение капрона, лавсана, фенолформальдегидных смол.

3. Химическая модификация природных полимеров

Этот метод заключается в химической переработке природных полимеров (например, целлюлозы, крахмала, каучука) с целью придания им новых свойств. В результате получаются искусственные полимеры.

Примеры:

• Получение ацетатного волокна (ацетилцеллюлозы) путем обработки природной целлюлозы уксусным ангидридом.

• Получение нитроцеллюлозы (пироксилина) путем обработки целлюлозы смесью азотной и серной кислот.

• Вулканизация каучука — сшивание макромолекул каучука атомами серы для получения резины.

Ответ: Химическая модификация — метод получения искусственных полимеров путем химического воздействия на природные полимеры. Примеры: получение ацетатного волокна и нитроцеллюлозы из целлюлозы, вулканизация каучука.