Номер 5, страница 76 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Примените свои знания. Параграф 14. Альдегиды и кетоны. Глава III. Кислород- и азотсодержащие органические соединения - номер 5, страница 76.

Условие.

Решение.

Решение 2.

Решение

Реакции полимеризации и поликонденсации являются двумя основными способами получения высокомолекулярных соединений (полимеров), но они имеют существенные различия.

Основные различия между полимеризацией и поликонденсацией:

1. Наличие побочных продуктов. Главное отличие состоит в том, что реакция полимеризации протекает как реакция присоединения, без образования побочных низкомолекулярных продуктов. Вследствие этого элементный состав полимера и исходного мономера одинаков. Реакция поликонденсации, напротив, сопровождается выделением побочных продуктов, таких как вода ($H_2O$), аммиак ($NH_3$), хлороводород ($HCl$) и др. Поэтому элементный состав мономерного звена в полимере отличается от суммарного состава исходных мономеров.

2. Тип химической реакции. Полимеризация — это цепной процесс присоединения молекул мономера к растущей цепи. Обычно он инициируется разрывом кратной связи в мономере. Поликонденсация — это ступенчатый процесс, в котором происходит реакция между функциональными группами молекул мономеров.

3. Требования к мономерам. В реакцию полимеризации вступают мономеры, содержащие кратные (двойные или тройные) связи (например, алкены, алкадиены) или способные к раскрытию цикла. В реакцию поликонденсации вступают мономеры, содержащие не менее двух функциональных групп (например, гидроксильную $-OH$, карбоксильную $-COOH$, аминогруппу $-NH_2$), которые могут реагировать друг с другом.

Для иллюстрации этих различий рассмотрим конкретные примеры.

Уравнение реакции полимеризации этилена

Мономер этилен ($CH_2=CH_2$) имеет двойную связь. В условиях реакции (температура, давление, катализатор) двойная связь разрывается, и молекулы этилена соединяются в длинную цепь полиэтилена. Реакция протекает без выделения побочных продуктов.

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

где $n$ — степень полимеризации. Элементный состав мономерного звена $(-CH_2-CH_2-)$ идентичен составу мономера этилена.

Уравнение реакции поликонденсации фенола с формальдегидом

В этой реакции участвуют два разных мономера: фенол ($C_6H_5OH$) и формальдегид ($HCHO$). Функциональные группы (гидроксильная группа и активные атомы водорода в бензольном кольце фенола, карбонильная группа формальдегида) реагируют друг с другом. В результате образуется полимер (фенолформальдегидная смола), и при образовании каждой связи между мономерными звеньями выделяется молекула воды.

$$ n \, C_6H_5OH + n \, HCHO \xrightarrow{t, \text{кат.}} (-C_6H_4(OH)-CH_2-)_n + n \, H_2O $$

Здесь показано образование линейного полимера, где фенольные кольца соединены метиленовыми мостиками $(-CH_2-)$. Элементный состав мономерного звена $(-C_7H_6O-)$ отличается от суммарного состава исходных мономеров ($C_6H_6O$ и $CH_2O$), так как в ходе реакции отщепляется вода.

Ответ:

Основное различие между реакциями полимеризации и поликонденсации заключается в том, что полимеризация является реакцией присоединения, протекающей без образования побочных продуктов, в то время как поликонденсация — это реакция, сопровождающаяся выделением низкомолекулярных веществ (например, воды).
Уравнение реакции полимеризации этилена:
$$ n(CH_2=CH_2) \xrightarrow{t, p, \text{кат.}} (-CH_2-CH_2-)_n $$ Уравнение реакции поликонденсации фенола с формальдегидом:
$$ n \, C_6H_5OH + n \, HCHO \xrightarrow{t, \text{кат.}} (-C_6H_4(OH)-CH_2-)_n + n \, H_2O $$