Номер 163, страница 47 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

2.163. Запишите структурную формулу хлоропрена и уравнение его полимеризации. В чём преимущества хлоропренового каучука по сравнению с изопреновым?

Решение

Структурная формула хлоропрена и уравнение его полимеризации

Хлоропрен (систематическое название 2-хлорбута-1,3-диен) — это хлорпроизводное бутадиена-1,3. Атом хлора замещает атом водорода у второго углеродного атома в молекуле бутадиена.

Структурная формула хлоропрена:

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

Полимеризация хлоропрена происходит по механизму 1,4-присоединения. В процессе реакции разрываются двойные связи в положениях 1-2 и 3-4, а между атомами углерода в положениях 2 и 3 образуется новая двойная связь. Мономеры соединяются друг с другом, образуя длинную полимерную цепь — полихлоропрен (также известный как хлоропреновый каучук или неопрен).

Уравнение реакции полимеризации:

$n \, CH_2=C(Cl)-CH=CH_2 \xrightarrow{t, p, катализатор} [-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n$

Ответ: Структурная формула хлоропрена: $CH_2=C(Cl)-CH=CH_2$. Уравнение реакции полимеризации: $n \, CH_2=C(Cl)-CH=CH_2 \rightarrow [-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n$.

Преимущества хлоропренового каучука по сравнению с изопреновым

Изопреновый каучук (полиизопрен) является аналогом натурального каучука. Хлоропреновый каучук (полихлоропрен) обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с изопреновым, что обусловлено наличием атомов хлора в его молекулярной цепи. Присутствие полярных связей $C-Cl$ делает полимер более стойким к различным воздействиям.

Основные преимущества хлоропренового каучука:

1. Стойкость к маслам и растворителям. В отличие от изопренового каучука, который сильно набухает в углеводородах (маслах, бензине), хлоропреновый каучук гораздо более устойчив к их воздействию.

2. Термостойкость. Он выдерживает более высокие температуры, не теряя своих свойств, по сравнению с натуральным каучуком.

3. Атмосферостойкость и озоностойкость. Хлоропреновый каучук более устойчив к действию кислорода, озона и солнечного света, что замедляет его старение.

4. Негорючесть. Благодаря содержанию хлора, хлоропреновый каучук является негорючим материалом, в то время как изопреновый каучук легко воспламеняется.

Ответ: Основные преимущества хлоропренового каучука по сравнению с изопреновым — это повышенная стойкость к маслам и растворителям, более высокая термостойкость, устойчивость к действию озона и солнечного света, а также негорючесть.