Номер 1, страница 195 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Опишите свойства полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и тефлона.

Полиэтилен

Полиэтилен (ПЭ) — это термопластичный полимер этилена, его формула $(-CH_2-CH_2-)_n$. Это один из самых распространенных пластиков в мире.

Физические свойства: Полиэтилен представляет собой воскообразное на ощупь твердое вещество белого цвета (в тонких пленках — прозрачен). Он легче воды, обладает хорошими диэлектрическими свойствами, не впитывает влагу. Существуют разновидности: полиэтилен низкой плотности (ПЭНП/LDPE), который является гибким и эластичным, и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП/HDPE), который более жесткий и прочный. Температура плавления зависит от типа: у ПЭНП около 105–115o C, у ПЭВП — 125–135o C. При низких температурах (ниже –70o C) становится хрупким.

Химические свойства: ПЭ обладает высокой химической стойкостью к действию большинства кислот, щелочей и солей. Он не реагирует с водой. Однако он разрушается под действием сильных окислителей (например, азотной кислоты) и набухает в некоторых органических растворителях при повышенных температурах. Подвержен фотостарению под действием ультрафиолетового излучения, поэтому для использования на открытом воздухе требует введения светостабилизаторов.

Ответ: Полиэтилен — лёгкий, эластичный или жёсткий (в зависимости от плотности) термопласт, отличный диэлектрик, химически стойкий к большинству кислот и щелочей, но чувствительный к УФ-излучению и сильным окислителям.

Полипропилен

Полипропилен (ПП) — это термопластичный полимер пропилена с формулой $(-CH_2-CH(CH_3)-)_n$.

Физические свойства: Это твердое вещество белого или полупрозрачного цвета. Он имеет более высокую температуру плавления (около 160–170o C), чем полиэтилен, что позволяет его стерилизовать паром. Полипропилен более твердый, прочный и износостойкий по сравнению с полиэтиленом. Обладает низкой плотностью, является одним из самых легких пластиков. Отличается высокой стойкостью к многократным изгибам, что используется в производстве изделий с "живыми" шарнирами (например, крышки контейнеров). Как и ПЭ, является хорошим диэлектриком.

Химические свойства: Полипропилен обладает превосходной химической стойкостью к кислотам, щелочам, маслам и многим органическим растворителям. Он более устойчив к растрескиванию под напряжением, чем полиэтилен. Также подвержен деструкции под действием УФ-излучения и требует защиты стабилизаторами.

Ответ: Полипропилен — лёгкий, твёрдый и термостойкий полимер, превосходящий полиэтилен по прочности и температуре плавления, обладает высокой химической стойкостью и устойчивостью к многократным изгибам.

Поливинилхлорид

Поливинилхлорид (ПВХ) — это термопластичный полимер винилхлорида, формула которого $(-CH_2-CHCl-)_n$.

Физические свойства: ПВХ может быть как жестким (непластифицированный ПВХ, винипласт), так и гибким (пластифицированный ПВХ, пластикат), в зависимости от наличия добавок-пластификаторов. Жесткий ПВХ — прочный и твердый материал. Гибкий — мягкий и эластичный. ПВХ — хороший диэлектрик и обладает высокой плотностью по сравнению с ПЭ и ПП. Важным свойством является его трудногорючесть и способность к самозатуханию благодаря содержанию хлора. Однако он имеет невысокую теплостойкость, размягчаясь при 65–80o C.

Химические свойства: ПВХ устойчив к действию щелочей, минеральных масел, многих кислот и растворителей. Однако он растворяется или набухает в кетонах, сложных эфирах и хлорированных углеводородах. При нагревании или под действием УФ-излучения ПВХ разлагается с выделением токсичного хлороводорода ($HCl$), поэтому в его состав всегда вводят термо- и светостабилизаторы.

Ответ: Поливинилхлорид — универсальный полимер, который может быть как жёстким, так и гибким; он прочен, является хорошим диэлектриком и трудно горит, но имеет низкую теплостойкость и при разложении выделяет токсичные вещества.

Тефлон

Тефлон — это торговое название политетрафторэтилена (ПТФЭ), фторполимера с формулой $(-CF_2-CF_2-)_n$.

Физические свойства: Тефлон — плотное, мягкое вещество белого цвета, внешне напоминающее парафин или полиэтилен. Его уникальные свойства — чрезвычайно низкий коэффициент трения (один из самых низких среди всех твердых материалов), что обуславливает его "скользкость" и антипригарные качества. Он обладает выдающейся термостойкостью и может эксплуатироваться в широком диапазоне температур (от –200o C до +260o C). Температура плавления очень высокая — около 327o C. Тефлон гидрофобен (не смачивается водой) и является превосходным электрическим изолятором.

Химические свойства: ПТФЭ обладает исключительной химической инертностью. Он не подвержен воздействию практически всех известных кислот, щелочей, окислителей и растворителей. Разрушить его могут только расплавы щелочных металлов, элементарный фтор и некоторые его соединения при высоких температурах.

Ответ: Тефлон (политетрафторэтилен) — уникальный полимер с исключительно низким коэффициентом трения, высокой термостойкостью, превосходными диэлектрическими свойствами и почти абсолютной химической инертностью.