Номер 4, страница 61 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 4. Хлоропрен (2-хлорбутадиен-1,3) легко полимеризуется, образуя хлоропреновый каучук. Напишите схему полимеризации хлоропрена. Определите массу полимера, полученного из 18 моль хлоропрена с выходом 85%.

Ответ: 1354 г.

Сначала приведем схему реакции полимеризации хлоропрена, а затем выполним расчет массы полученного полимера.

Схема полимеризации хлоропрена (2-хлорбутадиен-1,3) с образованием хлоропренового каучука (полихлоропрена):

$$ n \, CH_2=C(Cl)-CH=CH_2 \xrightarrow{\text{полимеризация}} [-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n $$

Далее следует расчет массы полимера.

Дано:

Количество вещества хлоропрена: $n(C_4H_5Cl) = 18 \text{ моль}$

Выход реакции: $\eta = 85\%$

Перевод данных в систему СИ:

Выход реакции $\eta$ — это безразмерная величина, для расчетов ее необходимо представить в долях от единицы: $\eta = 85\% = 0.85$. Количество вещества $n(C_4H_5Cl)$ уже выражено в единицах СИ (моль).

Найти:

Масса полимера: $m(\text{полимера}) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу хлоропрена ($C_4H_5Cl$), которая равна молярной массе мономерного звена полимера. Будем использовать округленные значения относительных атомных масс: $A_r(C)=12$, $A_r(H)=1$, $A_r(Cl)=35.5$.

$$ M(C_4H_5Cl) = 4 \cdot 12 + 5 \cdot 1 + 35.5 = 88.5 \text{ г/моль} $$

2. Найдем теоретическую массу полимера ($m_{теор}$), которая получилась бы при 100% выходе. Согласно уравнению реакции полимеризации, из 1 моль мономера образуется 1 моль мономерных звеньев в полимерной цепи.

$$ m_{теор}(\text{полимера}) = n(C_4H_5Cl) \cdot M(C_4H_5Cl) $$

$$ m_{теор}(\text{полимера}) = 18 \text{ моль} \cdot 88.5 \text{ г/моль} = 1593 \text{ г} $$

3. Рассчитаем практическую массу полимера ($m_{практ}$), зная, что выход реакции составляет 85% от теоретически возможного.

$$ m_{практ}(\text{полимера}) = m_{теор}(\text{полимера}) \cdot \eta $$

$$ m_{практ}(\text{полимера}) = 1593 \text{ г} \cdot 0.85 = 1354.05 \text{ г} $$

Ответ: масса полученного полимера составляет 1354.05 г.