Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Свойства и получение полимеров



Высокомолекулярные соединения (ВМС) – это химические вещества с большой молекулярной массой и обладающие особыми свойствами.

Химия ВМС изучает вещества, молекулы которых состоят из огромного числа атомов, соединенных между собой ковалентными связями. Такие молекулы называют макромолекулами: 2Н4)nполиэтилен; (C6H10O5)nцеллюлоза; (C5H8)nнатуральный каучук. Высокомолекулярные соединения называют еще полимерами.

Макромолекулы большинства полимеров построены из одинаковых групп атомов. Эти одинаковые, многократно повторяющиеся группы атомов, связанные между собой ковалентными связями, называются элементарными звеньями. Элементарное звено, как правило, представляет собой остаток соответствующего мономера:

2Н4)n – полиэтилен – элементарное звено –СН2–СН2–;

(C2H3Cl)nполивинилхлорид (ПВХ) – –СН2–СНCl–;

(C5H8)nнатуральный каучук (полиизопрен) –СН2–СН=С(СН3)–СН2

Поэтому для изображения полимеров используют суммарные формулы:

(–СН2–СН2–)n, (–СН2–СНCl–)n , (–СН2–СН=С(СН3)–СН2–)n.

Высокомолекулярные соединения обладают следующими специфическими свойствами:

– более низкая скорость растворения (по сравнению с низкомолекулярными веществами);

– высокая вязкость (более высокая, чем вязкость концентрированных растворов мономеров);

– протекание процесса деформации во времени (вследствие медленного проявления упругих свойств полимерных материалов);

– гибкость цепных макромолекул, обеспечивающая постоянное изменение их конфигурации;

– зависимость свойств макромолекул от их геометрической формы (линейные макромолекулы обладают высокой прочностью и эластичностью; разветвленные полимеры обладают большей растворимостью по сравнению с линейными; сетчатые полимеры не растворяются и не плавятся без разложения).

В зависимости от порядка элементарных звеньев в цепи различают регулярные и нерегулярные полимеры. В регулярных полимерах отмечается правильно повторяющееся расположение атомов в макромолекуле; в нерегулярных – хаотичное расположение атомов. Например, натуральный каучук – это полимер изопренаCH2=C(CH3)–CH=CH2, а синтетический каучук – полимер бутадиена-1,3 (CH2=CH–CH=CH2).



Сополимеры – это полимеры, макромолекулярные цепи которых построены из разных элементарных звеньев, например, бутадиеннитрильный каучук получают сополимеризацией бутадиена-1,3 (CH2=CH–CH=CH2) с акрилонитрилом (CH2=CH–CN).

Существуют следующие способы получения полимеров: метод полимеризации и метод поликонденсации. Полимеризация – это реакция соединения молекул мономера, протекающая за счет разрыва кратных связей и не сопровождающаяся выделением побочных низкомолекулярных продуктов. В реакцию полимеризацию вступают, главным образом, ненасыщенные соединения, у которых кратные связи находятся между атомами углерода:

n CH2=CHCl ® [–CH2–CHCl–]n

винилхлорид ПВХ – поливинилхлорид

n H2–CO ® [–CH2–O–]n

формальдегид полиметиленоксид

Поликонденсация – это процесс образования полимеров путем химического взаимодействия молекул мономеров, сопровождающийся выделением низкомолекулярных веществ (H2O, NH3, HCl, C2H5OH и др.):

HOOC–(CH2)4–COOH + HNH–(CH2)6–NH2

адипиновая кислота гексаметилендиамин

→ HOOC–(CH2)4–CO–NH–(CH2)6–NH2(CH2)6–NH2 + H2O

гексаметиленадипинат

По физическому состоянию все полимеры делятся на:

текучие – необратимо меняют форму под действием даже незначительных нагрузок (например, полиизобутилен) и имеют аморфное строение;



высокоэластичные (эластомеры) – обратимо деформируются под действием небольших нагрузок; имеют аморфное строение (каучук, резина);

твердые – мало изменяют свою форму даже при больших нагрузках; после устранения нагрузки способны восстановить свою форму.

По отношению к воздействию тепла полимеры бывают

термопластичными (способны размягчаться при нагревании и снова затвердевать при охлаждении, сохраняя свои свойства: растворимость, плавкость);

термореактивными (способны размягчаться при нагревании, а при затвердевании – переходить в неплавкое и нерастворимое состояние).

Все полимеры подвергаются деструкции. Деструкция – это процесс разрушения полимеров, протекающий с разрывом связей основной макромолекулярной цепи, приводящим к понижению молекулярной массы полимера. Деструкция бывает следующих видов:

химическая – протекает под действием химических реагентов (воды, спиртов, аммиака, кислот, щелочей и др.); например, кислотный гидролиз крахмала с образованием глюкозы:

6Н10О5)n + Н2О + H+ → nC6H12O6;

механическая – происходит при действии механических напряжений (происходит изменение структуры и свойств полимера, связанное с разрывом макромолекулы);

– окислительная – протекает под действием окислителей, например, кислорода;

термическая – происходит при нагревании полимеров;

фотохимическая – происходит под действием света (l= 300 – 400 нм) и сопровождается разрывом полимерной цепи;

радиационная – происходит под влиянием нейтронов, а также a-, b-,
g- излучения. Разрываются связи С–С, С–Н и образуются низкомолекулярные продукты;

– биологическая – протекает под действием микроорганизмов (например, нитрат целлюлозы, поливинилацетат, натуральный каучук).

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Строение атома



2.Запишите электронные конфигурации атома мышьяка и его иона As+3 . Напишите электронное уравнение процесса образования этого иона из нейтрального атома. Какое свойство при этом проявляет атом мышьяка?

Периодический закон

11.Какой из атомов − хлор или йод проявляет окислительные свойства при образовании молекулы ICl из атомов? У какого из этих атомов сильнее выражена способность притягивать к себе электроны? Какие заряды (степени окисления) имеют хлор и йод в молекуле ICl?

Химическая связь

21.В основном или возбужденном состоянии находятся атомы фосфора и мышьяка при образовании молекул РС13 и РС15 и AsH3 и H3AsО4?


Просмотров 384

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!