Задание 2513 мин на разбор

Химия и жизнь: полимеры и материалы

Из чего сделаны пакет, бутылка и шина, чем полимеризация отличается от поликонденсации и почему пенопласт греет. Соберём полимерную цепь звено за звеном.

1Что такое полимер

Полимер — вещество из множества одинаковых повторяющихся звеньев. Исходное вещество называют мономером, повторяющийся фрагмент — структурным звеном, а число звеньев в цепи — степенью полимеризации n.

n CH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ

полиэтилен: этилен превращается в длинную цепь

2Два способа получения

Полимеризация

Мономеры соединяются за счёт разрыва кратной связи. Побочных продуктов нет, состав полимера совпадает с составом мономера.

Нужна двойная или тройная связь: этилен, пропилен, стирол, бутадиен.

Поликонденсация

Мономеры соединяются с отщеплением малой молекулы — обычно воды. Состав полимера отличается от состава мономера.

Нужны две функциональные группы: –OH, –COOH, –NH₂.

3Соберите цепь

Выберите полимер и запустите реакцию: звенья будут присоединяться по одному. У поликонденсации над цепью появятся молекулы воды — именно они отщепляются на каждом соединении.

Сборка полимерной цепи

Выберите полимер и запустите реакцию — мономеры соединятся в цепь

Мономер

CH₂=CH₂полимеризация

этилен

звеньев в цепи: 1

n CH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ

Свойства

Лёгкий, гибкий, химически стойкий, не проводит ток. Размягчается при нагревании — термопластичен.

Где применяют

Плёнка, пакеты, трубы, изоляция проводов, бутылки.

Проверьте себя

Какой полимер получают реакцией поликонденсации?

Капрон образуется из аминокапроновой кислоты с отщеплением воды: у мономера есть и –NH₂, и –COOH. Остальные три получают полимеризацией по двойной связи, без побочных продуктов.

4Волокна и пластмассы

Группа	Примеры	Особенность
Природные волокна	хлопок, лён (целлюлоза), шерсть, шёлк (белки)	получают готовыми из природы
Искусственные волокна	вискоза, ацетатное волокно	переработка природной целлюлозы
Синтетические волокна	капрон, лавсан, нитрон	получают из продуктов нефтехимии
Термопласты	полиэтилен, полипропилен, ПВХ	размягчаются при нагревании, можно переплавить
Реактопласты	фенолформальдегидная смола	после отверждения не плавятся

Природный каучук — полимер изопрена. Его цепи скручены в спирали, поэтому материал эластичен. При вулканизации серой между цепями возникают «мостики», и каучук превращается в резину: она прочнее и не липнет при нагревании. Много серы — получается эбонит, твёрдый и хрупкий.

5Из чего сделаны вещи вокруг

Из чего это сделано

Предмет 1 из 6 · верных: 0

Пластиковая бутылка

6Химия и окружающая среда

Проблема	Вещества	Последствие
Кислотные дожди	SO₂, NO₂	закисление почв и водоёмов, разрушение зданий
Парниковый эффект	CO₂, CH₄	рост средней температуры
Разрушение озонового слоя	фреоны, оксиды азота	рост ультрафиолетового излучения
Смог	NO₂, углеводороды, сажа	заболевания дыхательных путей
Тяжёлые металлы	соединения Pb, Hg, Cd	накопление в организме, отравления

Проверьте себя

Почему пенопласт хорошо удерживает тепло?

Главную роль играет не сам полимер, а воздух: вспененный полистирол на 98 % состоит из мельчайших замкнутых пузырьков. Неподвижный воздух — один из лучших теплоизоляторов.

Коротко

Полимеризация идёт по кратной связи, без побочных продуктов
Поликонденсация отщепляет воду, нужны две функциональные группы
Полиэтилен, полипропилен, ПВХ, полистирол — полимеризация
Капрон, лавсан, фенолформальдегидная смола — поликонденсация
Вулканизация превращает каучук в резину
Кислотные дожди дают оксиды серы и азота