Химия Для студентов I курса специальностей: 2080165 — экология, 08040165 — товароведение и экспертиза товаров, 260800 — технология, конс

Август 31, 2022

Главная
Химия
Химия Для студентов I курса специальностей: 2080165 — экология, 08040165 — товароведение и экспертиза товаров, 260800 — технология, конс

Содержание

2. Полимеры
3. Студент должен: знать Основные определения и классификацию полимеров. Методы получения полимеров. Основные положения теории строения и
4. Полимеры -(от греч "poly" - много, " meres" - часть) – химические соединения с высокой молекулярной
5. Например, полиэтилен, получаемый при полимеризации этилена CH2=CH2 ...-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-... или (-CH2-CH2-)n
6. Низкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами. Например, пропилен СН2=СH–CH3 является мономером полипропилена: а такие
7. По происхождению Природные, или биополимеры (нуклеиновые кислоты, белки) Синтетические полимеры (полиэтилен, полипропилен)
8. По химическому строению: Структурные звeнья несимметричного строения, например, могут соединяться между собой двумя способами: Полимеры, макромолекулы
9. По пространственному строению макромолекулы: Стереорегулярные Атактические
10. Полимер называется стереорегулярным, если заместители R в основной цепи макромолекул (–CH2–CHR–)n расположены упорядоченно: или все они
11. Если боковые заместители в макромолекулах располагаются в беспорядке относительно плоскости основной цепи, то такой полимер является
12. По химическому составу макромолекулы: Гомополимеры (полимер образован из одного мономера, например полиэтилен); Сополимеры (полимер образован по
13. Особые механические свойства: Эластичность - способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки); Малая
14. Особенности растворов полимеров: высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера; растворение полимера происходит через стадию набухания.
15. Гибкость макромолекул — это их способность обратимо (без разрыва химических связей) изменять свою форму. Особенности полимеров,
16. По степени гибкости полимеры подразделяют на гибкоцепные (с большей свободой внутримолекулярного вращения) и жесткоцепные. Это определяет
17. Синтез полимеров из мономеров основан на реакциях двух типов:. полимеризации и поликонденсации Кроме того, следует отметить,
18. Полимеризация - реакция образования высокомолекулярных соединений путем последовательного присоединения молекул мономера к растущей цепи. Пoлимеризация является
19. Характерные признаки полимеризации: 1. В основе полимеризации лежит реакция присоединения 2. Полимеризация является цепным процессом, т.к.
20. Схематически реакцию полимеризации часто изображают как простое соединение молекул мономера в макромолекулу. Например, полимеризация этилена записывается
21. Однако самопроизвольно кратные связи в мономере не раскрываются и частицы типа -СH2–CH2- на самом деле не
22. Процесс образования высокомолекулярных соединений при совместной полимеризации двух или более различных мономеров называют сополимеризацией. Пример. Схема
24. Пoликонденсация - процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов.
25. 1. В основе поликонденсации лежит реакция замещения. Например, при поликонденсации двухосновной кислоты и двухатомного спирта группа
26. 2. Поликонденсация – процесс ступенчатый, т.к. образование макромолекул происходит в результате ряда реакций последовательного взаимодействия мономеров,
27. Существуют два основных способа названий полимеров. 1. Название полимера строится по названию исходного мономера с добавлением
29. Скачать презентацию

Слайд 2

Полимеры

Слайд 3

Студент должен:
знать
Основные определения и классификацию полимеров.
Методы получения полимеров.
Основные

положения теории строения и свойства полимеров.
Уметь
Классифицировать, составлять общую формулу и название полимеров на основе строения органических и неорганических миономеров.
Составлять уравнение реакций получения полимеров.
Составлять структурные формулы полимеров и описывать их свойства.

Слайд 4

Полимеры -(от греч "poly" - много, " meres" - часть)

– химические соединения с высокой молекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев).

Слайд 5

Например, полиэтилен, получаемый при полимеризации этилена CH2=CH2
...-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-...
или (-CH2-CH2-)n

Слайд 6

Низкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами.
Например, пропилен СН2=СH–CH3 является

мономером полипропилена:
а такие соединения, как α-аминокислоты, служат мономерами при синтезе природных полимеров – белков (полипептидов):

Слайд 7

По происхождению
Природные, или биополимеры (нуклеиновые кислоты, белки)
Синтетические полимеры (полиэтилен, полипропилен)

Слайд 8

По химическому строению:
Структурные звeнья несимметричного строения, например,
могут соединяться между собой двумя

способами:
Полимеры, макромолекулы которых построены одним из этих способов, называют регулярными.
Полимеры нерегулярного строения образованы произвольным сочетанием обоих способов соединения звeньев.

Слайд 9

По пространственному строению макромолекулы:
Стереорегулярные
Атактические

Слайд 10

Полимер называется стереорегулярным, если заместители R в основной цепи макромолекул (–CH2–CHR–)n

расположены упорядоченно:
или все они находятся по одну сторону от плоскости цепи
или строго очередно по одну и другую стороны от этой плоскости (синдиотактические полимеры)

Слайд 11

Если боковые заместители в макромолекулах располагаются в беспорядке относительно плоскости основной

цепи, то такой полимер является стереонерегулярным или атактическим.

Слайд 12

По химическому составу макромолекулы:
Гомополимеры (полимер образован из одного мономера, например

полиэтилен);
Сополимеры (полимер образован по меньшей мере из двух разл. мономеров, например бутадиен-стирольный

Слайд 13

Особые механические свойства:
Эластичность - способность к высоким обратимым деформациям при

относительно небольшой нагрузке (каучуки);
Малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);
Способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и пленок).

Слайд 14

Особенности растворов полимеров:
высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;
растворение полимера

происходит через стадию набухания.
Особые химические свойства:
способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т.п.).
Особые свойства полимеров объясняются не только большой молекулярной массой, но и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают уникальным для неживой природы свойством - гибкостью.

Слайд 15

Гибкость макромолекул — это их способность обратимо
(без разрыва химических связей) изменять

свою форму.
Особенности полимеров, обусловленные гибкостью макромолекул, проявляются при деформировании полимеров.
В отсутствие внешних воздействий равновесным состоянием гибкой макромолекулы является форма рыхлого клубка (максимум энтропии).
При деформации полимера макромолекулы распрямляются, а после снятия деформирующей нагрузки, стремясь к равновесному состоянию, они снова сворачиваются за счет поворотов вокруг σ- связей в результате теплового движения. Это является причиной высоких обратимых деформаций (эластичности) полимеров.

Слайд 16

По степени гибкости полимеры подразделяют на гибкоцепные (с большей свободой

внутримолекулярного вращения) и жесткоцепные. Это определяет область применения полимеров.
Гибкоцепные полимеры используют как каучуки (резиновые изделия), жесткоцепные – в производстве пластмасс, волокон, пленок.
Гибкость макромолекул уменьшается под влиянием внутри- и межмолекулярных взаимодействий, которые препятствуют вращению по σ-связям. Например:
При кристаллизации полимера усиливаются межмолекулярные взаимодействия и его гибкость (эластичность) уменьшается. По этой причине легко кристаллизующийся полиэтилен не проявляет свойств каучука.

Слайд 17

Синтез полимеров из мономеров основан на реакциях двух типов:. полимеризации и

поликонденсации
Кроме того, следует отметить, что некоторые полимеры получают не из мономеров, а из других полимеров, используя химические превращения макромолекул (например, при действии азотной кислоты на природный полимер целлюлозу получают новый полимер - нитрат целлюлозы).

Слайд 18

Полимеризация - реакция образования высокомолекулярных соединений путем последовательного присоединения молекул

мономера к растущей цепи.
Пoлимеризация является цепным процессом и протекает в несколько стадий:
инициирование
рост цепи
обрыв цепи

Слайд 19

Характерные признаки полимеризации:
1. В основе полимеризации лежит реакция присоединения
2. Полимеризация

является цепным процессом, т.к. включает стадии инициирования, роста и обрыва цепи.
3. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера одинаков.

Слайд 20

Схематически реакцию полимеризации часто изображают как простое соединение молекул мономера в

макромолекулу.
Например, полимеризация этилена записывается следующим образом:
n CH2=CH2 → (–CH2–CH2–)n
или СH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 + ... →
® -CH2–CH2- + -CH2–CH2- + -CH2–CH2- + ... →
(–СН2–СH2–)n

Слайд 21

Однако самопроизвольно кратные связи в мономере не раскрываются и частицы типа
-СH2–CH2-

на самом деле не существуют.
Чтобы началась цепная реакция полимеризации, необходимо "сделать" незначительную часть молекул мономера активными, то есть превратить их в свободные радикалы (радикальная полимеризация) или в ионы (катионная полимеризация или анионная полимеризация).

Слайд 22

Процесс образования высокомолекулярных соединений при совместной полимеризации двух или более

различных мономеров называют сополимеризацией.
Пример. Схема сополимеризации этилена с пропиленом:
Химическое строение сополимеров зависит от свойств мономеров и условий реакции.

Слайд 23

Слайд 24

Пoликонденсация - процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и

сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов.
Например, получение капрона из ε-аминокапроновой кислоты:
n H2N-(CH2)5-COOH H-[-NH-(CH2)5-CO-]n-OH + (n-1) H2O ;
или лавсана из терефталевой кислоты и этиленгликоля:
n HOOC-C6H4-COOH + n HO-CH2CH2-OH→
HO-(-CO-C6H4-CO-O-CH2CH2-O-)n-H + (n-1) H2O

Слайд 25

1. В основе поликонденсации лежит реакция замещения. Например, при поликонденсации двухосновной

кислоты и двухатомного спирта группа -ОН в кислоте замещается на остаток спирта -О-R-OH:
НOOC-R-CO-OH + H-O-R-OH HOOC-R-CO-O-R-OH + H2O
Образовавшийся димер является одновременно и кислотой (-COOH) и спиртом (-OH). Поэтому он может вступать в новую реакцию как с мономерами, так и с другими димерами, тримерами или n-мерами.

Слайд 26

2. Поликонденсация – процесс ступенчатый, т.к. образование макромолекул происходит в результате

ряда реакций последовательного взаимодействия мономеров, димеров или n-меров как между собой, так и друг с другом.
3. Элементные составы исходных мономеров и полимера отличаются на группу атомов, выделившихся в виде низкомолекулярного продукта (в данном примере – H2O).

Слайд 27

Существуют два основных способа названий полимеров.
1. Название полимера строится по

названию исходного мономера с добавлением приставки "поли" (полиэтилен, полистирол и т.п.). Этот способ используется обычно для полимеров, полученных путем полимеризации.
2. Полимеру дается тривиальное название (лавсан, нитрон, найлон и т.п.), которое не отражает строения макромолекул, но удобно своей краткостью. Данный способ применяют создатели полимерных материалов (фирмы, научные и производственные коллективы).
Так, название ЛАВСАН присвоено полимеру
[–O–CH2–CH2–O–CO–C6H4–CO–]n
полиэтиленгликольтерефталат
как сокращенное название ЛАборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук.

Химия Для студентов I курса специальностей: 2080165 — экология, 08040165 — товароведение и экспертиза товаров, 260800 — технология, конс

Содержание

Полимеры

Студент должен: знать Основные определения и классификацию полимеров. Методы получения полимеров. Основные

Полимеры -(от греч "poly" - много, " meres" - часть)

Например, полиэтилен, получаемый при полимеризации этилена CH2=CH2 ...-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-... или (-CH2-CH2-)n

Низкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами. Например, пропилен СН2=СH–CH3 является

По происхождениюПриродные, или биополимеры (нуклеиновые кислоты, белки)Синтетические полимеры (полиэтилен, полипропилен)

По химическому строению:Структурные звeнья несимметричного строения, например,могут соединяться между собой двумя

По пространственному строению макромолекулы: СтереорегулярныеАтактические