Номер 13, страница 188 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

6.13. Определите и назовите мономеры, использовавшиеся для синтеза полимеров, структуры которых приведены ниже:

$(-CH(CH_3)-CH_2-)_{n}$

Решение:

Данный полимер, полипропилен, является продуктом реакции полимеризации присоединения. Мономерное звено имеет структуру $-CH(CH_3)-CH_2-$. Чтобы определить мономер, необходимо восстановить двойную связь в основной цепи, которая разрывается в ходе полимеризации. Двойная связь образуется между двумя атомами углерода мономерного звена. В результате получаем алкен.

Структура мономера: $CH_2=CH-CH_3$.

Название мономера: пропен (или пропилен).

Ответ: Мономером является пропен (пропилен) со структурной формулой $CH_2=CH-CH_3$.

$(-CH(Cl)-CH_2-)_{n}$

Решение:

Этот полимер, поливинилхлорид (ПВХ), также получен в результате реакции полимеризации присоединения. Повторяющееся звено имеет структуру $-CH(Cl)-CH_2-$. Аналогично предыдущему примеру, для нахождения мономера восстанавливаем двойную связь между атомами углерода в основной цепи.

Структура мономера: $CH_2=CH-Cl$.

Название мономера: хлорэтен (или винилхлорид).

Ответ: Мономером является хлорэтен (винилхлорид) со структурной формулой $CH_2=CH-Cl$.

$(-NH-(CH_2)_5-CO-)_{n}$

Решение:

Этот полимер, полиамид (известный как капрон или найлон-6), образуется в результате реакции поликонденсации или полимеризации с раскрытием цикла. Наличие амидной группы $(-NH-CO-)$ в основной цепи указывает на тип полимера. Повторяющееся звено имеет структуру $-NH-(CH_2)_5-CO-$. Такой полимер может быть синтезирован из одного мономера, который содержит и аминную, и карбоксильную функциональные группы, либо из циклического амида (лактама).

В промышленности его получают полимеризацией ε-капролактама (циклический амид, содержащий 6 атомов углерода и 1 атом азота в кольце). Также он может быть получен поликонденсацией 6-аминогексановой кислоты.

Структура мономеров:
1. ε-капролактам (циклический).
2. 6-аминогексановая кислота: $H_2N-(CH_2)_5-COOH$.

Ответ: Мономером является ε-капролактам (основной промышленный способ) или 6-аминогексановая кислота ($H_2N-(CH_2)_5-COOH$).

$(-CH_2-CH=C(CH_3)-CH_2-)_{n}$

Решение:

Этот полимер, полиизопрен, является продуктом 1,4-полимеризации сопряженного диена. Наличие двойной связи внутри мономерного звена $-CH_2-CH=C(CH_3)-CH_2-$ является характерным признаком такого типа полимеризации. Для определения мономера необходимо мысленно переместить двойную связь из центра звена ($C_2-C_3$) к его концам ($C_1-C_2$ и $C_3-C_4$), формируя таким образом сопряженную систему из двух двойных связей.

Структура мономера: $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$.

Название мономера: 2-метилбута-1,3-диен (или изопрен).

Ответ: Мономером является 2-метилбута-1,3-диен (изопрен) со структурной формулой $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$.

$(-C(CH_3)(COOCH_3)-CH_2-)_{n}$

Решение:

Данный полимер, полиметилметакрилат (ПММА, оргстекло), является продуктом полимеризации сложного эфира ненасыщенной кислоты. Мономерное звено имеет структуру $-C(CH_3)(COOCH_3)-CH_2-$. Восстановление двойной связи между атомами углерода в основной цепи приводит к исходному мономеру.

Структура мономера: $CH_2=C(CH_3)-COOCH_3$.

Название мономера: метиловый эфир 2-метилпропеновой кислоты (или метилметакрилат).

Ответ: Мономером является метилметакрилат со структурной формулой $CH_2=C(CH_3)-COOCH_3$.

$(-CO-C_6H_4-CO-O-CH_2-CH_2-O-)_{n}$

Решение:

Этот полимер, полиэтилентерефталат (ПЭТ, лавсан), является сложным полиэфиром, который получают в реакции поликонденсации. Повторяющееся звено содержит сложноэфирную группу $(-CO-O-)$. Чтобы определить исходные мономеры, необходимо мысленно провести гидролиз этой связи.

Разрыв сложноэфирной связи дает два фрагмента: кислотный остаток $-CO-C_6H_4-CO-$ и спиртовой остаток $-O-CH_2-CH_2-O-$. Присоединяя к кислотному остатку две гидроксильные группы $(-OH)$, а к спиртовому — два атома водорода $(H)$, получаем исходные мономеры: двухосновную кислоту и двухатомный спирт.

Структуры мономеров:
1. Кислота: $HOOC-C_6H_4-COOH$ (бензол-1,4-дикарбоновая или терефталевая кислота).
2. Спирт: $HO-CH_2-CH_2-OH$ (этан-1,2-диол или этиленгликоль).

Ответ: Мономерами являются терефталевая кислота ($HOOC-C_6H_4-COOH$) и этиленгликоль ($HO-CH_2-CH_2-OH$).