Синтетичні високомолекулярні речовини. Полімери. Реакції полімеризації і поліконденсації.

Психологічна розминка

Тема. Синтетичні високомолекулярні речовини. Полімери. Реакції полімеризації і поліконденсації. Високомолекулярні сполуки (ВМС) - це сполуки з молекулярною масою від декількох тисяч до багатьох мільйонів, молекули яких складаються з великого числа угрупувань, що повторюються, або мономерних ланок, що поєднані між собою хімічними зв,язками. ВМС – це полімери (матеріали)Матеріали – речовини або комбінація речовин, з яких виготовляють потрібні об’єкти, що виконують певні функції.

Повторимо основні поняття. Макромолекула – це високомолекулярна орга-нічна сполука, молекула якої, зазвичай, складається з великої кількості ланок-мономерів. Мономер - структурна ланка полімеру, низькомолекулярна хімічна сполука, яка є первісним матеріалом для синтезу полімерів. Структурна ланка – група атомів, що багаторазово повторюється в молекулі полімеру. Ступінь полімеризації – число, яке показує скільки молекул мономера вступило в реакцію одержання полімеру і скільки структурних ланок містить дана ВМС.

Повторимо основні поняття

Класифікація полімерів. За походженням: природні (біополімери) - білки, нуклеїнові кислоти, смоли; синтетичні - поліетилен, поліпропілен, феноло-формальдегідні смоли;штучні — утворюються з природних полімерів шляхом їхньої хімічної модифікації. За хімічною структурою: лінійні; розгалужені;сітчасті; просторові. За складом основного ланцюга: гетероцепнів (в основному ланцюзі містяться атоми різних елементів); гомоцепні ( основні ланцюги побудовані з однакових атомів).

Форми макромолекул

Різноманітність полімерів

Добування полімерів

Добування полімерів. Зазвичай природні полімери піддаються операціям виділення очищення, модифікації, при яких структура основних ланцюгів залишається незмінної. Продуктом такої переробки є штучні полімери. Прикладами є натуральний каучук, виготовлений з латексу, целулоїд, що представляє собою нітроцелюлозу, пластифіковану камфорою для підвищення еластичності.

Реакція полімеризаціїПроцес перетворення мономера або суміші мономерів на полімер шляхом послідовного приєднання молекул мономерів до ланцюга, що збільшується, з утворенням високомолекулярної сполуки. Реакція полімеризації відбувається внаслідок розриву π–зв’язків між атомами Карбону.

Реакція поліконденсаціїПоліконденсація – реакція утворення полімеру, під час якої відщеплюється молекула низькомолекулярного продукту( води‚ амоніаку‚ хлороводню, інше).

Реакція поліконденсаціїЗверніть увагу: поліконденсація можлива, якщо кожен мономер є біфункціональним, тобто містить дві характеристичні групи, що обидві можуть реагувати з характеристичними групами іншого мономера. Кратні зв’язки відсутні. За рахунок відщеплення вивільняються зв’язки, які і з’єднують структурні ланки. Прикладом може бути утворення поліпептидного ланцюга внаслідок реакцій між амінокислотами :

Хімічні сполуки, які виділяються в процесі реакцій полімеріСтирол ;Формальдегід ;Діоксин ;Фосген ;Бісфенол А. 

Властивості полімерів. Механічні властивості. Для полімерів характерні: Еластичність або гнучкість;Незначна крихкість склоподібних полімерів (наприклад,оргскло)Здатність молекул орієнтуватися вздовж напрямку механічного навантаження, що використовують для виготовлення волокон та плівок.2. Відношення до розчинників - полімери розчиняються набагато гірше за їх низькомолекулярних аналогів. В основному виділяють такі групи :нерозчинні у водінабрякають у водірозчиняються в органічних розчинниках. Розчинність полімерів залежить від багатьох особливостей їх будови, перш за все –на розчинність впливає розмір та будова молекул

Вплив температури

Властивості полімерів. Лінійні полімери мають специфічний комплекс фізико-хімічних і механічних властивостей: Здатність утворювати високоміцні волокна і плівки. Здатність до великих оборотних деформацій. Здатність у високоеластичному стані набухати перед розчиненням. Висока в'язкість розчинів

Властивості поліетилену. Ознака. Фізичні властивості поліетилену. Агрегатний стан Тверда речовина Колір Білого кольору, легко забарвлюється На дотик Масний на дотик (нагадує твердий парафін)Міцність Міцний (важко розірвати)Розчинність у воді Нерозчинний у воді Температура плавлення Легкоплавкий Пластичність Термопластичний Електропровідність Діелектрик Характер горіння Горить блакитним полум’ям. Дія кислот, основ, окисників. ДЕМОНСТРАЦІЯ Стійкий до дії кислот, лугів, окисників (виняток НNО3(конц.) роз’їдає поліетилен)

Загадкові трикутники

1. Речовину, яку використовують для проведення реакції полімеризації називають:а)ізомер б)гомолог в)мономер г)полімер2. За будовою полімерного ланцюга розрізняють полімери:а)природні б) сітчасті в)розгалужені г)лінійні3. За походженням розрізняють полімери:а)регулярні б)природні в)синтетичні г)просторові

4. До природних полімерів відносяться:а)поліетилен, тефлон, полістирен б)крохмаль, целюлоза, білки в)шовк, льон, бавовнаг)целлоза, пластмаси, волокна5. За допомогою яких реакцій можна добути полімер?а)ізомеризації б)поліконденсації в)гідратації г)полімеризації6. Здатність полімерів не втрачати пластичності при багаторазовому нагріванні називаютьа)термореактивністю б)денатурацією в)деструкцією г)термопластичністю

Домашнє завдання: 1. Опрацювати презентацію та §30, 31;2. Виконати завдання №231, 2323. Підготувати навчальні проекти на вибір:№ 24 «Синтетичні волокна: їхнє значення, застосування у побуті й промисловості».№ 25 «Рециклінг як єдиний цивілізований спосіб утилізації твердих побутових відходів».№ 26 «Переробка побутових відходів в Україні та розвинених країнах світу».№ 27 «Перспективи одержання і застосування полімерів із наперед заданими властивостями».№ 28 «Дослідження маркування виробів із полімерних матеріалів і пластмас».№ 29 «Виготовлення виробів із пластикових пляшок».