Синтетичні високомолекулярні речовини. Полімери.

Синтетичні високомолекулярні речовини. Полімери.

Високомолекулярні сполуки (ВМС) - це сполуки, що складаються з великого числа структурних ланок, сполучених у довгі молекули. ВМС – це полімери (матеріали)

Н2 С = СН2Н2 С СН2 (n. Ступінь полімеризації (n) – число, яке показує кількість елементарних ланок у макромолекулі полімеру. Мономер Полімер (поліетилен)Структурна ланка Мономер – вихідна низькомолекулярна речовина. Полімер – це високомолекулярна речовина, що утворюється в результаті реакції полімеризації. Структурна ланка (елементарна, мономерна ланка) – група атомів, що багаторазово повторюється в молекулі полімеру.n. Етиленrr

Відносна молекулярна маса полімеру обчислюється так: Мr(полімеру) = n · Мr(ел. ланки), де n —ступень полімеризаціїЗадача: Середня молекулярна маса зразка поліпропілену становить 21 000. Обчисліть значення ступеня полімеризації для цього полімеру. Дано: Мr(полімеру) = n · Мr(ел. ланки)1)Знаходимо відносну молекулярну масу елементарної ланки: Мr ( -СН2 –СН-) = 42 │ СН3 2)Знаходимо ступінь полімеризації: 21000= n · 42 n = 2100042 = 500 Відповідь: 500

Класифікація полімерів

І. Класифікація полімерів за походженням ПриродніШтучніСинтетичніУтворені синтезом  з низькомолекулярних речовин: Утворюються в результаті життєдіяльності рослин і тварин: Утворюються з природних полімерів шляхом їхньої хімічної модифікації Полімери натуральний каучук, крохмаль, целюлоза, білки, нуклеїнові кислоти.нітроцелюлоза, ацетатцелюлозапластмаси, синтетичні волокна (капрон), каучуки.

Натуральний Каучук. Полісахариди(целюлоза, крохмаль,глікоген)Білки Природні біополімери. Білки. Нуклеїнові кислоти-ДНК, РНКПолісахариди(целюлоза, крохмаль,глікоген)Натуральний Каучук

ІІ. Класифікація полімерів за структурою макромолекул:...—СН2—СН2—СН2—СН2—СН2—… поліетиленглікогенгума

ІІІ. Класифікація полімерів залежно від способу упаковки молекул: Полімери КристалічніАморфніПолімери, у яких відсутня впорядкованість у розміщенні макромолекул. Полімери, що мають впорядковане розміщення значних ділянок макромолекул.

Фізичні властивості полімерів. Фізичні властивості полімерів значною мірою визначаються масою макромолекул, їх довжиною, розгалуженістю, відносним розміщенням у просторі тощо.

1. Мають високу механічну міцність. 2. Полімери переважно нерозчинні у воді й в органічних розчинниках. Є полімери що повільно розчиняються в деяких органічних розчинниках з утворенням в’язких розчинів.3. Високостійкі в агресивних середовищах,4. Гарні діелектрики і теплоізолятори, деякі мають високу стійкість до низьких температур5. Легкі.6. Полімери не мають певної температури плавлення. 7. За відношенням до нагрівання полімери поділяються на 2 групи: термопластичні і термореактивні.

7. За відношенням до нагрівання полімери поділяються на. Термопластичні полімери. Після нагрівання втрачаютьпластичність. Непридатні до повторної обробки. (Фенолоформальдегідні, поліуретанові, епоксидні смоли)Під час нагріву розм'якшуються, а при охолодженні тверднуть, і цей процес повторюється при повторному нагріванні. Тобто такі полімери допускають повторну переробку. (Поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид)Термореактивні полімери

Синтез полімерівІснує два способи синтезу полімерів: Реакція полімеризаціїРеакція поліконденсації

Полімеризація - це послідовне сполучення однакових молекул низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної речовини. В реакцію полімеризації вступають молекули, що містять кратнi (частіше - подвійнi) зв'язки. Такі реакції протікають по механізму приєднання і все починається з розриву подвійних зав'язків.поліпропіленпропілен

Співполімеризація - полімеризація кількох різних мономерів, напр. бутадієну з стиролом:

Поліконденсація — це процес утворення високомолекулярних сполук з низькомолекулярних, що звичайно супроводжується виділенням побічних речовин (води, аміаку, хлороводню тощо). У реакції поліконденсації беруть участь мономери, які містять функціональні групи, що взаємодіють одна з одною. Наприклад, аміногрупа і карбоксильна група взаємодіють при утворенні поліпептидів:+ n Н2 О

Співконденсація — реакція поліконденсації з використанням низькомолекулярних сполук різної хімічної природи. Реакція утворення фенолформальдегідних смол: фенолформальдегідфенолформальдегід

Сфери використання поліхлоровінілу

Якщо в річку чи море викинути паперову серветку, то вона зникне через 3 місяці, сірник розчиниться через 6 місяців, цигарковий недопалок — через 1,5 року; поліетиленовий пакет — через 200 років, вироби з нейлону — через 300 — 400 років, консервна бляшанка чи пластикова пляшка — через 500 років. Шкідливі властивості полімерів

Гра «Чорна скриня» Цей предмет добре знайомий вам із повсякденного життя. Виявилося, що він є однією із причин вимирання велетенських черепах, основною їжею яких є медузи. З’ясувалося, що черепахи помилково вважають ці предмети медузами і ковтають їх. Так під час розтину однієї черепахи в її шлунку знайшли аж 15 таких виробів. Що це за предмет?(Поліетиленовий пакет).

В Тихому океані, дрейфує величезний «сміттєвий острів», що складається з пластику. Його маса перевищує 3,5 млн тон. Черепахи харчуються медузами, але не розуміючи, вони ковтають поліетиленові пакети, приймаючи їх за медуз і гинуть від нестачі дихання.

Цей продукт уперше для продажу був виготовлений у 1869 році американським винахідником Томасом Адамсом із соку тропічного дерева. Новий виріб настільки смакував американцям, що став частиною їхнього життя. Основу його становить полімер, до якого додають пластифікатори та речовину, що робить його менш липким. Цей продукт полюбляє і частина учнів нашої школи, від чого інколи страждають шкільні меблі та підлога. (Жувальна гумка).

Задача 1. Формулу поліпропілену можна записати так: H-[CH2-CH(CH3)]n-H. Визначте молярну масу поліпропілену, якщо кожна молекула містить по 150 структурних ланок. Дано: H-[CH2-CH(CH3)]n-H n=150 M(H-[CH2-CH(CH3)]n-H) - ?M(полімеру) = n ∙ Mr(ел.ланки)М(H-[CH2-CH(CH3)]n-H) = = 1·2 + (12 ·3 + 1·6)150 = 6302 г/моль Відповідь: 6302 г/моль

Задача 2. Формулу полістиролу можна записати так: H-[CH2-CH(C6 H5)]n-H. Визначте число структурних ланок у його молекулах п, якщо його молярна маса дорівнює 12 482 г/моль. Дано: M(H-[CH2-CH(C6 H5)]n-H) == 12 482 г/мольn - ?M(полімеру) = n ∙ Mr(ел.ланки)М (H-[CH2-CH(C6 H5)]n-H) =124821·2 + n(12·8+1·8)=12482n(12·8+1·8)=12482 - 2104 ·n= 12480n= 120 Відповідь: 120