Номер 874, страница 207 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

874. Приведите уравнения реакций получения капрона, лавсана, полистирола, изопренового каучука из соответствующих мономеров. Какие из приведенных вами реакций являются реакциями полимеризации, а какие — поликонденсации?

Получение капрона

Капрон (поли-ε-капроамид) — это полиамидное волокно. Его получают реакцией поликонденсации ε-аминокапроновой кислоты. В этой реакции аминогруппа (-NH₂) одной молекулы кислоты взаимодействует с карбоксильной группой (-COOH) другой молекулы. В результате образуется амидная связь (-CO-NH-) и выделяется побочный продукт — вода.

Уравнение реакции:

$n \cdot \text{H}_2\text{N}-(\text{CH}_2)_5-\text{COOH} \xrightarrow{t, p} [-\text{HN}-(\text{CH}_2)_5-\text{CO}-]_n + n \cdot \text{H}_2\text{O}$

Данный процесс относится к реакциям поликонденсации, так как образование макромолекулы полимера сопровождается отщеплением низкомолекулярного вещества (воды).

Ответ: Реакция поликонденсации.

Получение лавсана

Лавсан (полиэтилентерефталат) — это полиэфирное волокно. Его получают в результате реакции поликонденсации двух мономеров: двухатомного спирта этиленгликоля и двухосновной ароматической кислоты — терефталевой. Гидроксильные группы (-OH) этиленгликоля реагируют с карбоксильными группами (-COOH) терефталевой кислоты, образуя сложноэфирные связи (-COO-) и выделяя воду.

Уравнение реакции:

$n \cdot \text{HO}-(\text{CH}_2)_2-\text{OH} + n \cdot \text{HOOC}-\text{C}_6\text{H}_4-\text{COOH} \xrightarrow{t, кат.} [-\text{O}-(\text{CH}_2)_2-\text{O}-\text{CO}-\text{C}_6\text{H}_4-\text{CO}-]_n + 2n \cdot \text{H}_2\text{O}$

Этот процесс является реакцией поликонденсации, так как мономеры соединяются с образованием полимера и выделением побочного низкомолекулярного продукта (воды).

Ответ: Реакция поликонденсации.

Получение полистирола

Полистирол — это термопластичный полимер, получаемый из мономера стирола (винилбензола). Реакция протекает по механизму цепной полимеризации (разновидность реакций присоединения). В ходе реакции происходит разрыв менее прочной π-связи в двойной связи C=C молекулы стирола, что позволяет мономерным звеньям соединяться друг с другом в длинные полимерные цепи.

Уравнение реакции:

$n \cdot \text{CH}_2=\text{CH}(\text{C}_6\text{H}_5) \xrightarrow{t, p, кат.} [-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{C}_6\text{H}_5)-]_n$

Данная реакция является реакцией полимеризации, так как полимер образуется путем последовательного присоединения молекул мономера к растущей цепи без выделения каких-либо побочных продуктов. Элементный состав мономерного звена и молекулы мономера одинаков.

Ответ: Реакция полимеризации.

Получение изопренового каучука

Изопреновый каучук (полиизопрен) — синтетический аналог натурального каучука. Его получают реакцией полимеризации мономера изопрена (2-метилбутадиена-1,3). В ходе этой реакции происходит перераспределение двойных связей в сопряженной системе диена: двойные связи в положениях 1,2 и 3,4 разрываются, а между атомами углерода в положениях 2 и 3 образуется новая двойная связь.

Уравнение реакции (1,4-присоединение):

$n \cdot \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}=\text{CH}_2 \xrightarrow{кат.} [-\text{CH}_2-\text{C}(\text{CH}_3)=\text{CH}-\text{CH}_2-]_n$

Этот процесс является реакцией полимеризации, так как происходит соединение молекул мономера за счет разрыва кратных связей без образования побочных низкомолекулярных веществ.

Ответ: Реакция полимеризации.