Номер 3, страница 39 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Реакция полимеризации возможна для каждого из двух веществ:

1) бутана и бутина-1

2) ацетилена и этана

3) бутадиена-1,3 и этилена

4) пропина и пропана

Реакция полимеризации — это процесс образования высокомолекулярных соединений (полимеров) путем многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера). В реакцию полимеризации по механизму присоединения вступают вещества, молекулы которых содержат кратные (двойные или тройные) связи. Насыщенные углеводороды (алканы), в молекулах которых все связи одинарные, не способны к таким реакциям.

Проанализируем каждую предложенную пару веществ:

1) бутана и бутина-1

Бутан ($C_4H_{10}$) является алканом. Его структурная формула $CH_3–CH_2–CH_2–CH_3$. В его молекуле отсутствуют кратные связи, поэтому он не может быть мономером в реакции полимеризации. Бутин-1 ($C_4H_6$) — алкин, содержит тройную связь ($CH\equiv C–CH_2–CH_3$) и может полимеризоваться. Так как одно из веществ не подходит, этот вариант неверен.

2) ацетилена и этана

Ацетилен (этин, $C_2H_2$) — алкин с тройной связью ($H–C\equiv C–H$), способный к полимеризации. Этан ($C_2H_6$) — алкан ($CH_3–CH_3$), не имеющий кратных связей и не вступающий в реакцию полимеризации. Этот вариант неверен.

3) бутадиена-1,3 и этилена

Бутадиен-1,3 ($C_4H_6$) — сопряженный диен. Его молекула содержит две двойные связи ($CH_2=CH–CH=CH_2$), что позволяет ему легко полимеризоваться с образованием каучука. Этилен (этен, $C_2H_4$) — алкен с одной двойной связью ($CH_2=CH_2$), являющийся мономером для получения полиэтилена. Оба вещества способны к полимеризации. Этот вариант является правильным.

4) пропина и пропана

Пропин ($C_3H_4$) — алкин с тройной связью ($CH_3–C\equiv CH$), может полимеризоваться. Пропан ($C_3H_8$) — алкан ($CH_3–CH_2–CH_3$), не имеющий кратных связей и не способный к полимеризации. Этот вариант неверен.

Решение

Для того чтобы реакция полимеризации была возможна, вещество должно быть непредельным, то есть содержать двойные или тройные связи. В каждой из пар 1, 2 и 4 присутствует предельный углеводород (алкан): бутан, этан и пропан соответственно. Алканы не могут вступать в реакцию полимеризации.

В паре 3 оба вещества — бутадиен-1,3 и этилен — являются непредельными углеводородами. Бутадиен-1,3 содержит две двойные связи, а этилен — одну двойную связь. Следовательно, оба вещества могут выступать в качестве мономеров.

Уравнение полимеризации этилена:

$n CH_2=CH_2 \xrightarrow{t, p, kat} (-CH_2-CH_2-)_n$

Уравнение полимеризации бутадиена-1,3 (1,4-присоединение):

$n CH_2=CH-CH=CH_2 \xrightarrow{kat} (-CH_2-CH=CH-CH_2-)_n$

Таким образом, реакция полимеризации возможна для каждого из двух веществ только в паре под номером 3.

Ответ: 3