Номер 8, страница 408 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 70. Полимерные материалы. Глава 7. Синтетические высокомолекулярные соединения - номер 8, страница 408.

Условие.

8. Что называют каучуком, гуттаперчей, резиной, эбонитом?

Решение.

Решение 2.

Каучук

Каучук — это высокомолекулярный полимер природного или синтетического происхождения, главной характеристикой которого является высокая эластичность, то есть способность восстанавливать свою форму после снятия нагрузки.

Природный каучук получают из млечного сока (латекса) каучуконосных растений, в основном гевеи бразильской. По химическому составу это полиизопрен, в котором мономерные звенья изопрена ($CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$) соединены в длинные макромолекулы в цис-1,4-положении. Общая формула полимерной цепи: $(-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2-)_n$. Именно такая пространственная структура обеспечивает его эластичность.

Синтетические каучуки — это искусственно полученные эластомеры, которые производят путем полимеризации различных мономеров (бутадиена, стирола, хлоропрена и др.). Они могут обладать свойствами, превосходящими природный каучук (например, термо- и маслостойкостью).

В сыром виде каучук не находит широкого применения, так как он липкий, непрочный и чувствителен к перепадам температур.

Ответ: Каучук — это эластичный полимер (природный или синтетический), который является основным сырьем для производства резины. Природный каучук представляет собой цис-1,4-полиизопрен.

Гуттаперча

Гуттаперча — это также природный полимер, получаемый из латекса гуттаперчевых деревьев. По химическому составу она является изомером природного каучука, то есть тоже является полиизопреном.

Основное отличие гуттаперчи от каучука заключается в пространственном строении макромолекул. В гуттаперче звенья изопрена соединены в транс-1,4-положении. Такая структура делает молекулярные цепи более прямыми и позволяет им плотно упаковываться. В результате при комнатной температуре гуттаперча представляет собой твердый, жесткий и неэластичный материал. При нагревании (выше 60 °C) она становится пластичной и легко формуется, сохраняя приданную форму после охлаждения.

Ответ: Гуттаперча — это природный полимер, транс-1,4-полиизопрен, который в отличие от эластичного каучука является твердым и жестким при обычной температуре.

Резина

Резина — это материал, получаемый в результате процесса вулканизации каучука. Вулканизация — это нагревание каучука с вулканизирующим агентом, чаще всего с серой (в количестве 0,5–5% от массы каучука).

В процессе вулканизации атомы серы образуют поперечные дисульфидные мостики ($-S-S-$) между длинными полимерными цепями каучука. Эти "сшивки" объединяют отдельные макромолекулы в единую трехмерную пространственную сетку. В результате материал кардинально меняет свои свойства: становится значительно прочнее, эластичнее в широком диапазоне температур, более стойким к истиранию, действию растворителей и окислителей.

Резина является одним из самых востребованных материалов, используемых для производства автомобильных шин, уплотнителей, ремней, шлангов, обуви и многого другого.

Ответ: Резина — это вулканизированный каучук, обладающий высокой прочностью и эластичностью благодаря образованию трехмерной сетчатой структуры из полимерных цепей, сшитых атомами серы.

Эбонит

Эбонит — это твердый, жесткий материал, являющийся продуктом глубокой вулканизации каучука с очень большим количеством серы (обычно 30–50% от массы каучука).

Высокое содержание серы приводит к образованию очень густой сетки поперечных связей, из-за чего каучук полностью теряет свою эластичность и становится твердым, но при этом хрупким материалом. Эбонит обычно имеет темно-бурый или черный цвет (отсюда его название, отсылающее к эбеновому дереву). Его ключевые свойства — это очень высокая химическая стойкость и превосходные диэлектрические (электроизоляционные) характеристики.

Эбонит применяется для изготовления корпусов аккумуляторов, деталей электротехнических приборов, мундштуков для музыкальных инструментов, шаров для боулинга.

Ответ: Эбонит — это твердая резина, полученная вулканизацией каучука большим количеством серы (30-50%), характеризующаяся высокой твердостью, химической стойкостью и отличными электроизоляционными свойствами.