Полимеризация 2 метилбутадиена 1 3 уравнение (5 видео)

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Что же такое полимеризация?

и связанные с ними процессы, ведь, оказывается, почти весь наш мир — полимерный.

Автор статьи — Саид Лутфуллин

Полимеризация – это реакция образования высокомолекулярного соединения из низкомолекулярного. Высокомолекулярное соединение (полимер) – это вещество с большой молекулярной массой, состоящее из многократно повторяющихся сегментов (структурных звеньев), связанных между собой.

Где мы в повседневной жизни можем встретить полимеры?

Везде. Куда бы вы ни поглядели. Полимеры глубоко связались с нашей жизнью, собственно и образовали ее.

Ткани (как синтетические, так и натуральные), пластмассы, резина образованны полимерами. Кроме того, мы сами – тоже состоим из полимеров.

Вспомним определение жизни по Энгельсу:

«Жизнь есть способ существования белковых тел…».

Белки – это природные биополимеры, так же к биополимерам относятся нуклеиновые кислоты и полисахариды.

Какие вещества могут вступать в реакцию полимеризации?

Ответ простой: вещества, содержащие кратные (двойные, тройные) связи.

Давайте рассмотрим первое уравнение полимеризации — схему реакции образования полиэтилена (из него делают пакеты, бутылки, упаковочную пленку и многое другое):

Как мы видим, π-связь рвется, и атомы углерода одной молекулы связываются с атомами углерода соседних молекул. Так образуется длинная цепь полимера. Так как длина полимера может достигать нескольких сотен структурных звеньев, точное число которых, предсказать невозможно, так как в разных молекулах она различная и чтобы не записывать целиком эту цепь, реакцию полимеризации записывают следующим образом:

Где, n – число структурных звеньев в молекуле.

Исходное низкомолекулярное вещество, вступающее в реакцию полимеризации, называется мономер.

Не следует путать структурное звено с мономером.

Мономер и структурное звено имеют одинаковый качественный и количественный состав, но разное химическое строение (отличаются друг от друга количеством кратных связей).

Уравнения полимеризации:

Реакции получения наиболее часто встречающихся полимеров:

Образование изопренового каучука (природный каучук тоже изопреновый, но строго цис- строения) из 2-метилбутадиена-1,3 (изопрена):

хлорпренового каучука

Образование полистирола (пластмасса) из винилбензола (стирола):

Образование полипропилена из пропена (пропилена):

Каучуки – это группа полимеров, объединенные общими качествами (эластичность, электроизоляция и т.д.), сырье для производства резины. Раньше для этого использовали натуральный каучук из сока так называемых каучуконосных растений. Позже стали изготавливать искусственные каучуки.

В СССР в 1926 году был объявлен конкурс на лучший способ получения синтетического каучука. Конкурс выиграл Лебедев С.В.

Его метод заключался в следующем:

из этилового спирта производили бутадиен-1,3. Этиловый спирт получали брожением из растительного сырья, которого в СССР было предостаточно, это делало производство дешевле. Бутадиен-1,3 после полимеризации образовывал синтетический каучук:

Чтобы превратить каучук в резину, его подвергают вулканизации.

Вулканизация – это процесс сшивания нитей полимера-каучука в единую сеть, вследствие чего улучшается эластичность, прочность, устойчивость к органическим растворителям .

На схеме ни же показан процесс вулканизации бутадиеновго каучука, путем образования между молекулами полимера дисульфидных мостиков:

Следует отличать реакции полимеризации от реакций поликонденсации.

Реакция поликонденсации – это реакця образования высокомолекулярного соединения из низкомолекулярного, при которой выделяется побочный продукт (вода, аммиак, слороводород и др.)

Способность вещества вступать в реакцию поликонденсации обучлавливается у него наличием покрайней мере двух разных функциональных групп .

Рассмотрим на примере аминокислот:

Две аминокислоты соединились друг с другом, образовав пептидную связь, с выделением побочного продукта – воды. Если процесс продолжить – присоединять к этой цепи остатки аминокислот – по получим белок. Способность аминокислот вступать в реакцию поликонденсации обуславливает наличие в их строение двух функциональных групп: карбоксильной и аминогруппы. В результате реакции поликонденсации помимо полипептидов (белков), образуются нуклеиновые кислоты и полисахариды.

В погоне за качеством продукции, человек научился создавать такие стойкие полимеры, что они не разлагаются несколько тысяч лет. А иногда при разложении выделяют в окружающую среду опасные вещества. Это большая экологическая проблема. Сейчас открываются пункты переработки пластмасс.

Если мы все вместе будет сдавать туда пластмассовые отходы, то внесем огромный вклад в сохранение нашего общего дома – планеты Земля и ее природы.

Содержание

Составьте уравнения реакций полимеризации: а) бутадиена- 1,3; б) изопрена (2-метилбутадиена-1,3). Назовите продукты реакций.
Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:
Урок по теме «Каучуки»
🔥 Видео

Видео:Реакция полимеризации. 1 часть. 11 класс.Скачать

Составьте уравнения реакций полимеризации: а) бутадиена- 1,3; б) изопрена (2-метилбутадиена-1,3). Назовите продукты реакций.

Готовое решение: Заказ №8415

Тип работы: Задача

Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

Предмет: Химия

Дата выполнения: 02.09.2020

Цена: 209 руб.

Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

Составьте уравнения реакций полимеризации: а) бутадиена- 1,3; б) изопрена (2-метилбутадиена-1,3). Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров обладает лучшими эластичными свойствами. Почему?

Решение:

Если вам нужно решить химию, тогда нажмите ➔ заказать химию.

Похожие готовые решения:

Ответьте на следующие вопросы о химических элементах, порядковые номера которых указаны в Вашем задании. 1. Укажите заряд ядра атома и число электронов у данного элемента. 2-7. 3. №16 сера, № 73
1. Составьте энергетическую диаграмму предложенной частицы. 2. Запишите электронную формулу данной частицы. 3. Определите порядок связи. 4. 62. N22-
1. Покажите на рисунке, как происходит коррозия предложенной Вам коррозионной пары. 2. Определите у предложенного Вам изделия тип покрытия по механизму действия (анодное или катодное). 2-6. 312
При выполнении заданий используйте приложение 5, условно приняв, что электродный потенциал металла в расплаве равен E(Men+/Me) в растворе. 1.343. а) K(. )Cu|KCl, CuSO4, NaBr (расплав)|Cu(. )A

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Видео:4.1. Алкадиены (диены): Строение, номенклатура, изомерия. ЕГЭ по химииСкачать

Урок по теме «Каучуки»

Разделы: Химия

Главная дидактическая цель урока:

Добиться понимания всеми учащимися взаимосвязи строения и свойств каучука.

Обучающие цели урока:

Раскрыть взаимосвязи строения и свойств вещества на примере различных видов каучука;
Актуализировать знания по проблеме взаимодействия “Человек – Природа”.

Развивающие цели урока:

Способствовать формированию умения применять приемы логического мышления: анализа и синтеза;
Особое внимание обратить на развитие интереса к предмету и речи учащихся;
Формировать умение пользоваться дополнительными источниками информации.

Воспитательные цели урока:

Воспитание патриотических чувств учащихся, гордости за достижения отечественной науки и производства.

Оборудование урока:

Реактивы: бромная вода, бензол или тетрахлорметан;
Демонстрационные образцы: натуральный и синтетический каучук, образцы резины,
Эбонит, клей “Момент”;

Девиз урока:

“В явлениях частных общее найти”.

План изучения.

История открытия натурального каучука.
Классификация каучуков.
Получение каучуков.
Свойства каучуков.
Вулканизация каучуков.
Применение каучуков.

Ход урока

На прошлом уроке мы познакомились с еще одним классом углеводородов – классом алкадиенов. У вас на партах лежат контрольные задания. Первое задание выполняет весь класс. Проверяем: вы должны назвать число полученных изомеров (6) и сумму цифр в названии полученных изомеров (29). Из-за ограниченного времени представляем только структурные изомеры, без межклассовой. Второе и третье задание у доски.

Контрольное задание:

1. Составьте структурные формулы всех изомерных пентадиенов и назовите каждый углеводород по международной номенклатуре.

2. Назовите вещества, которые получают при присоединении к молекуле изопрена:

а) одной молекулы брома;
б) двух молекул брома.

3. Из каких мономеров можно получить полимеры:

Важнейшим свойством диенов является их способность к реакциям полимеризации, в результате которых получаются синтетические каучуки.

Каучуки… Откуда появилось это странное название?

Тема нашего урока: “Каучуки”.

Д/З.: стр. 114-116, упр. 5

Работаем в соответствии с планом (план записан на доске).

I. История открытия натурального каучука.

Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. История открытия, изучения и искусственного получения этого чудо-материала ярка и увлекательна. Группа учеников подготовила материал по истории открытия натурального и синтетического каучуков. Учащиеся делают сообщения.

II. Классификация каучуков.

Познакомимся с классификацией каучуков (работа с таблицей).

Натуральный каучук.	Изопреновый.
Синтетические каучуки.	а) Бутадиеновый.

г) Бутадиен-стирольный.

III. Получение каучуков.

Первый завод по производству каучука был построен в Германии в 1916 году. Полимеризации под действием металлического натрия подвергался 2,3-диметилбутадиен-1,3.

Задание: самостоятельно записать процесс полимеризации 2,3-диметилбутадиена-1,3 в общем виде:

Метилкаучук (объяснить название)

Элементарное звено этого полимера отличается от звена натурального каучука на одну метильную группу.

Но этот каучук по своим потребительским качествам значительно уступал каучуку натуральному. Изделия из него боялись высокой и низкой температуры, а автомобильные покрышки истирались в десятки раз быстрее. Завод был закрыт.

Первым синтетическим каучуком стал бутадиеновый каучук, полученный в Советском союзе по методу Лебедева С.В.

Сырье: зерно картофель —> крахмал —> глюкоза —> спирт этиловый —> бутадиен-1,3 —> синтетический каучук.

Тем не менее синтетическому каучуку никак не удавалось достичь качества натурального полимера. Причину этого удалось разгадать только в 40 г.г. Дело в том, что в синтетическом каучуке элементарные звенья с цис-, трансконфигурацией расположены хаотически. Кроме того, полимеризация протекает не только как 1,4, но и как 1,2 – присоединение, в результате чего образуется полимер с разветвленной структурой:

Оказалось, что природный полимер имеет цисрасположение заместителей при двойной связи. Это стереорегулярный полимер. Это еще один из примеров, где можно проследить влияние строения вещества на его свойства.

Макромолекулы современных каучуков имеют стереорегулярное строение, т.е. структурные звенья и функциональные группы расположены в пространстве в определенном порядке. Цис-форма более эластична, т.к. легко скручивается в клубок. Трансформа менее эластична, т.к. макромолекулы более вытянуты.

Впервые получить бутадиеновый каучук стереорегулярного строения удалось в 1957 году группе Советских ученых под руководством академика Б.А.Долгоплоска и члена Академии наук А.А. Короткова. По износоустойчивости и эластичности этот полимер превосходил натуральный и получил название дивиниловый.

В 1940 году получен хлоропреновый каучук.

Самостоятельно записать уравнение полимеризации 2-хлорбутадиена-1,3.

Этот каучук лишен таких недостатков как низкая термическая устойчивость, набухание и разрушение в нефтепродуктах (бензин, масла), используется для изготовления бензо- и маслостойкой резины, трубопроводов для перекачки нефтепродуктов.

Открытие катализаторов стереоспецифической полимеризации дало возможность Н.А.Короткову получить в 1950 году синтетический стереорегулярный изпреновый каучук.

Самостоятельно записать уравнение полимеризации 2-метилбутадиена1,3:

Некоторые синтетические каучуки представляют собой сополимеры, т.е. когда мономерами являются разные молекулы. Например, бутадиен-стирольный каучук:

Благодаря уникальной газонепроницаемости бутадиен-стирольный каучук используют для изготовления автомобильных камер.

IV. Свойства каучуков.

1. Рассмотрим коллекцию каучуков.

Бутадиеновый каучук – эластичная желто-бурая масса, обладает слабым запахом.
Изопреновый каучук – эластичная темно-серая масса без характерного запаха.
Хлоропреновый – эластичная светло-желтая масса.
Бутадиен – стирольный каучук – эластичный, имеет светло-коричневую окраску с красноватым оттенком, обладает слабым запахом стирола.

2. Сравнение эластичности каучука и резины.

3. Сравнение растворимости каучука и резины в органических растворителях.

4. Определение ненасыщенного характера каучука.

ВЫВОД:

Каучуки обладают эластичностью – способностью восстанавливать форму.
Каучуки непроницаемы для воды и газов.
Ненасыщенные каучуки вступают в реакцию соединения с бромом.

Кроме перечисленных свойств каучук при нагревании взаимодействует с серой.

V. Вулканизация каучуков.

Каким же образом Ч.Гудьиру удалось превратить каучук в резину? Рассмотрим химическую сущность процесса вулканизации.

Вулканизация каучука – это нагревание смеси каучука с небольшим количеством серы и наполнителем (чаще всего сажа и порошок мела). Атомы серы присоединяются по месту разрыва двойных связей и как бы сшивают молекулы поперечными дисульфидными мостиками:

Продукт частичной вулканизации называют резиной. Такой полимер имеет разветвленную структуру и менее эластичен, чем каучук, но обладает значительно большей прочностью.

При увеличении количества серы продукт вулканизации приобретает сетчатую структуру и полностью теряет эластичность. Он называется эбонитом. Из него изготавливают детали электрической арматуры.

VI. Применение.

Каучуки нашли широкое применение:

Обувь, ткань.
Шины.
Ленты, ремни, трубы.
Строительные материалы.
Электротехника, электроника.
Строительные материалы.

РЕФЛЕКСИЯ.

Что нового вы узнали на уроке?
Что вас удивило?
Если вас заинтересовала тема сегодняшнего урока, сделайте рекламу-презентацию каучуку.
Выразите свое отношение к уроку смайликами.