Номер 6, страница 118, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Охарактеризуйте известные вам синтетические каучуки и напишите уравнения реакций их получения.

Синтетические каучуки — это эластомеры (полимеры с высокой эластичностью), получаемые искусственным путем, в отличие от натурального каучука, добываемого из сока каучуконосных растений. Их получают в результате реакций полимеризации или сополимеризации мономеров, в основном непредельных углеводородов. Свойства синтетических каучуков можно целенаправленно изменять, подбирая мономеры и условия синтеза.

Бутадиеновый каучук (дивиниловый)

Это один из первых синтетических каучуков, полученный в промышленных масштабах в СССР по методу С. В. Лебедева. Мономером является бутадиен-1,3 (дивинил). Процесс получения — полимеризация бутадиена-1,3, которая может проходить под действием разных катализаторов (например, металлический натрий). В результате реакции образуется полибутадиен, в основном за счет 1,4-присоединения.

Уравнение реакции получения:

$n \cdot \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \xrightarrow{кат., t, p} (-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n$

Характеристики: Бутадиеновый каучук обладает высокой эластичностью, износостойкостью и морозостойкостью, но имеет низкую прочность на разрыв и клейкость. Его используют в производстве шин (особенно протекторов), транспортерных лент, обуви, мячей.

Ответ: Бутадиеновый каучук — продукт полимеризации бутадиена-1,3, характеризующийся высокой эластичностью и износостойкостью. Уравнение реакции: $n \cdot \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \rightarrow (-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n$.

Изопреновый каучук

Этот каучук является синтетическим аналогом натурального каучука. Его мономером является изопрен (2-метилбутадиен-1,3). Для получения каучука со свойствами, близкими к натуральному, проводят стереоспецифическую полимеризацию, в результате которой образуется цис-1,4-полиизопрен.

Уравнение реакции получения:

$n \cdot \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}=\text{CH}_2 \xrightarrow{кат., t, p} (-\text{CH}_2-\text{C}(\text{CH}_3)=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n$

Характеристики: Свойства изопренового каучука очень близки к свойствам натурального: высокая эластичность, прочность, хорошая клейкость. Применяется для производства шин (особенно для грузовых автомобилей), резинотехнических изделий, медицинских товаров (хирургические перчатки) и спортивного инвентаря.

Ответ: Изопреновый каучук — синтетический аналог натурального каучука, получаемый полимеризацией изопрена. Обладает высокой эластичностью и прочностью. Уравнение реакции: $n \cdot \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}=\text{CH}_2 \rightarrow (-\text{CH}_2-\text{C}(\text{CH}_3)=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n$.

Бутадиен-стирольный каучук

Наиболее распространенный и дешевый каучук общего назначения. Его получают совместной полимеризацией (сополимеризацией) бутадиена-1,3 и стирола. Соотношение мономеров может варьироваться, что позволяет получать каучуки с различными свойствами.

Уравнение реакции получения (схематично):

$n \cdot \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 + m \cdot \text{CH}_2=\text{CH}(\text{C}_6\text{H}_5) \xrightarrow{кат., t, p} (-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n(-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{C}_6\text{H}_5)-)_m$

Характеристики: Обладает высокой износостойкостью, прочностью и хорошей технологичностью. По эластичности и морозостойкости уступает натуральному и бутадиеновому каучукам. Основное применение — массовое производство автомобильных шин, а также конвейерных лент, обувных подошв, напольных покрытий.

Ответ: Бутадиен-стирольный каучук — продукт сополимеризации бутадиена и стирола, отличающийся высокой износостойкостью. Уравнение реакции: $n \cdot \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 + m \cdot \text{CH}_2=\text{CH}(\text{C}_6\text{H}_5) \rightarrow (-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n(-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{C}_6\text{H}_5)-)_m$.

Хлоропреновый каучук (неопрен)

Это каучук специального назначения, мономером для которого служит хлоропрен (2-хлорбутадиен-1,3). Получают его полимеризацией хлоропрена.

Уравнение реакции получения:

$n \cdot \text{CH}_2=\text{C}(\text{Cl})-\text{CH}=\text{CH}_2 \xrightarrow{кат., t, p} (-\text{CH}_2-\text{C}(\text{Cl})=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n$

Характеристики: Главное достоинство — высокая стойкость к действию масел, бензина, озона, солнечного света, а также негорючесть. По эластичности уступает каучукам общего назначения. Используется для изготовления маслобензостойких изделий: шлангов, уплотнителей, конвейерных лент, а также для защитных покрытий, клеев и гидрокостюмов (торговая марка "Неопрен").

Ответ: Хлоропреновый каучук — продукт полимеризации хлоропрена, характеризуется высокой стойкостью к агрессивным средам и негорючестью. Уравнение реакции: $n \cdot \text{CH}_2=\text{C}(\text{Cl})-\text{CH}=\text{CH}_2 \rightarrow (-\text{CH}_2-\text{C}(\text{Cl})=\text{CH}-\text{CH}_2-)_n$.