Номер 1, страница 213 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава XI. Химия полимеров. Параграф 47. Практическая работа 6. Распознавание пластмасс и волокон. Вопросы в параграфе - номер 1, страница 213.

Условие.

1. В двух пакетах находятся пластмассы:

а) поливинилхлорид и фенопласт;

б) полиэтилен и полистирол.

Определите, какая пластмасса находится в каждом из пакетов.

Решение.

Решение 2.

Для определения, какая пластмасса находится в каждом из пакетов, необходимо провести ряд качественных тестов, основанных на различиях в их физических и химических свойствах.

а) поливинилхлорид и фенопласт

В этом случае мы имеем дело с термопластом (поливинилхлорид) и реактопластом (фенопласт), что является их ключевым отличием.

Решение:

Предлагаются следующие методы для их различения:

1. Термическая проба (нагревание). Это основной метод. Необходимо взять по небольшому образцу из каждого пакета и осторожно нагреть их в пламени (например, зажигалки), держа пинцетом. Опыт следует проводить в проветриваемом помещении.

   • Образец, который при нагревании размягчается и становится пластичным, — это поливинилхлорид (ПВХ). Это свойство всех термопластов.
   • Образец, который не плавится, а при сильном нагреве начинает обугливаться и разрушаться, — это фенопласт. Это свойство термореактивных пластмасс (реактопластов).

2. Проба на горение. Если поджечь образцы:

   • Поливинилхлорид, химическая формула мономерного звена которого $(-CH_2-CHCl-)_n$, горит зеленоватым пламенем (особенно у основания из-за присутствия хлора), с выделением резкого удушливого запаха хлороводорода ($HCl$). Важной особенностью является то, что он самозатухает вне пламени.
   • Фенопласт горит коптящим желтым пламенем и издает характерный запах фенола ("карболовой кислоты"). Он продолжает обугливаться, но не плавится.

3. Проба Бейльштейна. Это качественная реакция на галогены. Нужно прокалить медную проволоку в пламени, коснуться ею образца пластика, а затем снова внести в пламя. В случае поливинилхлорида пламя окрасится в зелёный цвет, что подтверждает наличие хлора. Фенопласт не даст такой реакции.

Ответ: Чтобы различить поливинилхлорид и фенопласт, нужно нагреть образцы. Поливинилхлорид размягчится (термопласт), а при горении даст зеленоватое пламя и резкий запах хлороводорода. Фенопласт при нагревании не плавится, а обугливается (реактопласт), горит коптящим пламенем с запахом фенола.

б) полиэтилен и полистирол

Оба этих полимера являются термопластами, но они существенно различаются по плотности и поведению при горении.

Решение:

Предлагаются следующие методы для их различения:

1. Определение плотности (проба с водой). Это самый простой и надежный способ.

   • Полиэтилен имеет плотность ниже плотности воды ($\rho \approx 0,92-0,96 \text{ г/см}^3$), поэтому образец из этого материала будет плавать на поверхности воды.
   • Полистирол имеет плотность выше плотности воды ($\rho \approx 1,05-1,06 \text{ г/см}^3$), поэтому его образец утонет.

2. Проба на горение.

   • Полиэтилен, мономерное звено $(-CH_2-CH_2-)_n$, горит спокойным, синеватым у основания пламенем, плавится и капает подобно парафину. Запах при горении напоминает запах горящей свечи. Горение не сопровождается копотью.
   • Полистирол, мономерное звено $(-CH_2-CH(C_6H_5)-)_n$, горит ярким, очень сильно коптящим пламенем с образованием хлопьев сажи. При горении выделяется характерный сладковатый ароматический запах (запах мономера — стирола).

3. Механические свойства.

   • Полиэтилен — гибкий, эластичный, на ощупь слегка жирный (воскоподобный) материал.
   • Полистирол (в чистом виде) — жесткий и хрупкий. При попытке согнуть он ломается с характерным хрустом. При постукивании издает звонкий звук.

Ответ: Чтобы различить полиэтилен и полистирол, достаточно опустить их в воду: полиэтилен всплывёт, а полистирол утонет. Также можно поджечь образцы: полиэтилен горит синеватым пламенем без копоти и пахнет парафином, а полистирол горит сильно коптящим пламенем и имеет сладковатый запах.