Номер 13, страница 129 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

Задание с развёрнутым ответом

13. Этот полимер, широко используемый в самых разных сферах деятельности человека, можно получить в соответствии со схемой превращений

$\text{C}_2\text{H}_4 \longrightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \longrightarrow \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \longrightarrow$

$\longrightarrow (-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n$

Напишите уравнения соответствующих реакций. Укажите название полимера и области его использования.

Уравнения соответствующих реакций

1. Получение этанола путём каталитической гидратации этена (этилена). Реакция протекает при нагревании и повышенном давлении в присутствии кислотного катализатора, например, ортофосфорной кислоты:
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H_3PO_4, t, p} C_2H_5OH$

2. Получение бутадиена-1,3 (дивинила) из этанола по методу С. В. Лебедева. Процесс представляет собой одновременное дегидрирование и дегидратацию этанола при пропускании его паров над смешанным оксидным катализатором ($Al_2O_3/ZnO$) при высокой температуре (400–500 °C):
$2C_2H_5OH \xrightarrow{Al_2O_3, ZnO, t} CH_2=CH-CH=CH_2 + 2H_2O + H_2$

3. Полимеризация бутадиена-1,3 с образованием полибутадиена. Это реакция 1,4-присоединения, в ходе которой образуется макромолекула каучука:
$n(CH_2=CH-CH=CH_2) \xrightarrow{катализатор, t} (-CH_2-CH=CH-CH_2-)_n$

Название полимера

Полимер, полученный в ходе указанных превращений, называется полибутадиен, или бутадиеновый каучук.

Области его использования

Полибутадиен — один из важнейших синтетических каучуков, который широко используется благодаря своей высокой эластичности, износостойкости и хорошим низкотемпературным свойствам. Основные области применения:

• Шинная промышленность: является главным потребителем полибутадиена. Он используется для производства протекторов и боковин шин легковых, грузовых автомобилей и самолётов, часто в смеси с другими видами каучуков для улучшения эксплуатационных характеристик.
• Производство ударопрочных пластиков: полибутадиен применяется в качестве эластичной добавки для модификации хрупких полимеров, в частности, для получения ударопрочного полистирола (HIPS) и АБС-пластиков (акрилонитрилбутадиенстирол).
• Резинотехнические изделия (РТИ): из него изготавливают конвейерные ленты, приводные ремни, различные шланги, уплотнители, виброизоляторы, подошвы для обуви.
• Другие сферы: производство сердечников мячей для гольфа, клеев, герметиков.

Ответ:
Уравнения реакций:
1) $C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH$
2) $2C_2H_5OH \rightarrow CH_2=CH-CH=CH_2 + 2H_2O + H_2$
3) $n(CH_2=CH-CH=CH_2) \rightarrow (-CH_2-CH=CH-CH_2-)_n$
Название полимера: полибутадиен (бутадиеновый каучук).
Области использования: производство шин, производство ударопрочных пластиков (например, АБС-пластик), производство резинотехнических изделий (шланги, конвейерные ленты, уплотнители).