Практическая работа №2, страница 128, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Распознавание пластмасс и волокон

Реактивы: образцы пластмасс и волокон под номерами, концентрированные растворы серной, азотной кислот и гидроксида натрия.

Химическая посуда и лабораторное оборудование: спиртовка, спички, стеклянные палочки, тигельные щипцы, асбестовые сетки.

Техника безопасности. Требуется соблюдение правил работы с растворами кислот, щелочей и нагревательными приборами.

Ход работы

1. Распознавание пластмасс

В разных пакетах под номерами имеются образцы пластмасс.

Используя таблицу "Свойства пластмасс", определите, какие именно пластмассы вам выданы. Напишите формулы структурных звеньев выданных вам пластмасс.

Свойства пластмасс

Название пластмассы: Полиэтилен

Физические свойства, определяемые органолептически: Жирный на ощупь. В виде пленки, прозрачный, эластичный

Отношение к нагреванию: Размягчается, в размягченном состоянии легко меняет форму, вытягивается в нити

Характер горения: Горит ярким пламенем с запахом расплавленного парафина. Продолжает гореть вне пламени

Название пластмассы: Поливинилхлорид

Физические свойства, определяемые органолептически: Эластичный, в толстых слоях жесткий. Прозрачный или непрозрачный

Отношение к нагреванию: Размягчается и разлагается с выделением хлороводорода

Характер горения: Горит коптящим пламенем. Вне пламени гаснет

Название пластмассы: Фенолформальдегидная смола

Физические свойства, определяемые органолептически: Непрозрачная, неэластичная, хрупкая

Отношение к нагреванию: Не размягчается, разлагается

Характер горения: Загорается, при длительном пребывании смолы в пламени ощущается характерный запах фенола

2. Распознавание волокон

В разных пакетах под номерами имеются образцы волокон.

Используя таблицу "Свойства волокон", определите, какие именно волокна вам выданы. Напишите формулы структурных звеньев выданных вам волокон.

Свойства волокон

Название волокна: Хлопок

Характеристика горения и его результат: Быстро сгорает, ощущается запах жженой бумаги. После сгорания остается серый пепел

Отношение к концентрированным кислотам и щелочам

$HNO_3$: Растворяется, раствор бесцветный

$H_2SO_4$: Растворяется

$NaOH$: Набухает, но не растворяется

Название волокна: Вискозное

Характеристика горения и его результат: То же

Отношение к концентрированным кислотам и щелочам

$HNO_3$: Растворяется, раствор бесцветный

$H_2SO_4$: Растворяется. Раствор красно-коричневый

$NaOH$: Растворяется

Название волокна: Шерсть и шелк натуральный

Характеристика горения и его результат: Горит, ощущается запах паленого пера. Образуется хрупкий черный шарик

Отношение к концентрированным кислотам и щелочам

$HNO_3$: Желтое окрашивание

$H_2SO_4$: Разрушается

$NaOH$: Растворяется

Название волокна: Ацетатное

Характеристика горения и его результат: Горит в пламени, вне его гаснет. Спекается в темный нехрупкий шарик

Отношение к концентрированным кислотам и щелочам

$HNO_3$: Растворяется, раствор бесцветный

$H_2SO_4$: Растворяется

$NaOH$: Желтеет и растворяется

Название волокна: Капрон

Характеристика горения и его результат: При нагревании размягчается, плавится, образуя твердый нехрупкий блестящий шарик. Из расплава вытягиваются нити. В пламени горит с неприятным запахом

Отношение к концентрированным кислотам и щелочам

$HNO_3$: Растворяется, раствор бесцветный

$H_2SO_4$: Растворяется. Раствор бесцветный

$NaOH$: Не растворяется

1. Распознавание пластмасс

Для определения вида пластмассы необходимо изучить ее органолептические свойства, отношение к нагреванию и характер горения, а затем сравнить с данными из таблицы "Свойства пластмасс". Ниже представлено определение каждого из образцов.

Полиэтилен

Идентификация: Образец жирный на ощупь, эластичный. При нагревании размягчается и легко вытягивается в нить. При поджигании горит ярким пламенем с запахом расплавленного парафина и продолжает гореть даже после удаления из пламени.

Формула структурного звена полиэтилена:

$(-CH_2-CH_2-)_{n}$

Ответ: Образец является полиэтиленом. Его структурное звено имеет формулу $(-CH_2-CH_2-)_{n}$.

Поливинилхлорид

Идентификация: Образец эластичный, но в толстых слоях жесткий. При нагревании размягчается и разлагается с выделением хлороводорода (резкий запах). Горит коптящим пламенем и гаснет при удалении из пламени.

Формула структурного звена поливинилхлорида:

$(-CH_2-CHCl-)_{n}$

Ответ: Образец является поливинилхлоридом. Его структурное звено имеет формулу $(-CH_2-CHCl-)_{n}$.

Фенолформальдегидная смола

Идентификация: Образец непрозрачный, неэластичный и хрупкий. При нагревании не размягчается, а разлагается. Загорается только при длительном пребывании в пламени, при этом ощущается характерный запах фенола.

Фрагмент структуры фенолформальдегидной смолы, в котором остатки фенола соединены метиленовыми мостиками ($-CH_2-$):

$...-C_6H_4(OH)-CH_2-C_6H_4(OH)-CH_2-...$

Ответ: Образец является фенолформальдегидной смолой. Фрагмент ее структуры можно представить как $...-C_6H_4(OH)-CH_2-C_6H_4(OH)-CH_2-...$ .

2. Распознавание волокон

Для определения вида волокна необходимо изучить его поведение при горении и отношение к концентрированным кислотам и щелочам, сравнивая результаты с таблицей "Свойства волокон".

Хлопок

Идентификация: Волокно быстро сгорает с запахом жженой бумаги, оставляя серый пепел. Растворяется в концентрированных серной ($H_2SO_4$) и азотной ($HNO_3$) кислотах. В растворе гидроксида натрия ($NaOH$) набухает, но не растворяется.

Структурное звено хлопка (целлюлозы):

$[-C_6H_7O_2(OH)_3-]_{n}$

Ответ: Образец является хлопком (целлюлозное волокно). Его структурное звено: $[-C_6H_7O_2(OH)_3-]_{n}$.

Вискозное волокно

Идентификация: Горит так же, как хлопок (быстро, с запахом жженой бумаги). Растворяется в концентрированных $HNO_3$ (раствор бесцветный), $H_2SO_4$ (раствор красно-коричневый) и в $NaOH$.

Структурное звено вискозного волокна (гидратцеллюлоза) химически идентично хлопку:

$[-C_6H_7O_2(OH)_3-]_{n}$

Ответ: Образец является вискозным волокном. Его структурное звено: $[-C_6H_7O_2(OH)_3-]_{n}$.

Шерсть и шелк натуральный

Идентификация: Волокно горит с характерным запахом паленого пера, образуя хрупкий черный шарик. При действии концентрированной $HNO_3$ дает желтое окрашивание (ксантопротеиновая реакция). Разрушается в $H_2SO_4$ и растворяется в $NaOH$.

Шерсть и шелк являются белковыми волокнами (полиамидами). Общая формула структурного звена полипептидной цепи:

$(-NH-CHR-CO-)_{n}$

Ответ: Образец является натуральным белковым волокном (шерсть или шелк). Общая формула его структурного звена: $(-NH-CHR-CO-)_{n}$, где R – боковая группа аминокислотного остатка.

Ацетатное волокно

Идентификация: Горит в пламени, но гаснет вне его, спекаясь в темный нехрупкий шарик. Растворяется в концентрированных $HNO_3$ и $H_2SO_4$. В $NaOH$ желтеет и растворяется.

Ацетатное волокно - это сложный эфир целлюлозы. Структурное звено (частично ацетилированная целлюлоза):

$[-C_6H_7O_2(OH)_{3-x}(OCOCH_3)_x-]_{n}$

Ответ: Образец является ацетатным волокном. Его структурное звено: $[-C_6H_7O_2(OH)_{3-x}(OCOCH_3)_x-]_{n}$.

Капрон

Идентификация: Волокно при нагревании плавится, образуя твердый шарик. Из расплава можно вытянуть нити. Горит с неприятным запахом. Растворяется в концентрированных кислотах, но не растворяется в щелочи.

Капрон является синтетическим полиамидным волокном. Его структурное звено:

$[-NH-(CH_2)_5-CO-]_{n}$

Ответ: Образец является капроном. Его структурное звено имеет формулу $[-NH-(CH_2)_5-CO-]_{n}$.