Номер 13, страница 124 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

Задание с развёрнутым ответом

13. Сложно найти сферу деятельности человека, где бы не применялся полимер, который получают в соответствии со схемой превращений

$CH_4 \to CH \equiv CH \to CH_2=CHCl \to (-CH_2-CHCl-)_n$

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить эти превращения. Назовите полимер, укажите области его применения.

Решение:

Уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить эти превращения

Для осуществления представленной схемы превращений необходимо последовательно провести три химические реакции:

1. Получение ацетилена (этина) из метана. Это реакция пиролиза метана, которая проводится при очень высокой температуре (около $1500^\circ C$) с последующим быстрым охлаждением продуктов:

$2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} CH \equiv CH + 3H_2$

2. Получение винилхлорида (хлорэтена) из ацетилена. Это реакция гидрохлорирования, то есть присоединения хлороводорода к ацетилену. Реакция протекает в присутствии катализатора, как правило, хлорида ртути(II) на активированном угле:

$CH \equiv CH + HCl \xrightarrow{HgCl_2, t} CH_2=CHCl$

3. Получение полимера из винилхлорида. Это реакция радикальной полимеризации, в ходе которой молекулы мономера (винилхлорида) соединяются друг с другом, образуя длинную полимерную цепь. Процесс идет при определенных условиях (температура, давление) и в присутствии инициатора (катализатора):

$n CH_2=CHCl \xrightarrow{t, p, кат.} (—CH_2—CHCl—)_n$

Ответ: Уравнения реакций для данной схемы превращений: 1) $2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} CH \equiv CH + 3H_2$; 2) $CH \equiv CH + HCl \xrightarrow{HgCl_2} CH_2=CHCl$; 3) $n CH_2=CHCl \xrightarrow{t, p, кат.} (—CH_2—CHCl—)_n$.

Название полимера

Полимер, имеющий формулу $(—CH_2—CHCl—)_n$, образуется в результате полимеризации мономера винилхлорида. Его общепринятое название — поливинилхлорид, а сокращенное — ПВХ.

Ответ: Поливинилхлорид (ПВХ).

Области применения полимера

Поливинилхлорид является одним из самых производимых и широко используемых в мире пластмасс. Основные области его применения:

• Строительство: оконные и дверные профили, трубы для водопровода и канализации, напольные покрытия (ПВХ-линолеум), натяжные потолки, стеновые панели (сайдинг).
• Электротехника: изоляция для электрических проводов и кабелей, так как ПВХ является хорошим диэлектриком.
• Упаковка: жесткая и гибкая пленка для упаковки продуктов и товаров, бутылки и емкости для моющих средств и косметики.
• Легкая промышленность: производство искусственной кожи (винилискожи) для изготовления одежды, обуви, обивки мебели и галантереи; клеенки.
• Медицина: контейнеры для хранения крови и растворов, медицинские трубки, катетеры, одноразовые перчатки.
• Другое: изготовление грампластинок («винил»), детских игрушек, канцелярских товаров (обложки, папки).

Ответ: Поливинилхлорид применяется в строительстве (трубы, оконные профили, линолеум), в электротехнике (изоляция кабелей), для производства упаковки (пленки, бутылки), искусственной кожи, медицинских изделий (контейнеры, катетеры) и товаров широкого потребления (грампластинки, игрушки).