Инфракрасная спектроскопия
Планируемые результаты обучения: знать основные понятия химии высокомолекулярных веществ (мономер, полимер, структурная звено, степень полимеризации, линейная, разветвленная и пространственная структуры), влияние строения на свойства полимеров. Знать сущность реакций полимеризации и поликонденсации.
Краткое содержание темы. Высокомолекулярные соединения, т.е. соединения с большой молекулярной массой называются полимерами. Низкомолекулярное вещество, из которого синтезируют полимер, называется мономером; многократно повторяющиеся в макромолекуле группы атомов – структурными звеньями.
Напишем уравнение реакции полимеризации пропилена:
n CH2 = CH ® (–CH2–CH–)n
| |
CH3 CH3
Молекула мономера и структурное звено макромолекулы одинаковы по составу, но различны по строению. В молекуле пропилена имеется двойная связь, в структурном звене полипропилена она отсутствует.
Число n в формуле полимера показывает, сколько молекул мономера соединяется в макромолекулу (сколько раз повторяется структурное звено). Оно называется степенью полимеризации.
Макромолекулы полимеров могут иметь различную геометрическую форму:
а) линейную, когда структурные звенья соединены в длинные цепи последовательно одно за другим (полиэтилен, полипропилен);
б) разветвленную (крахмал);
в) пространственную, когда линейные молекулы соединены между собой химическими связями (в вулканизированном каучуку-резине).
Геометрическая форма полимеров существенно сказывается на их свойствах.
Понятие молекулярная масса для полимеров имеет некоторые особенности. В процессе полимеризации в макромолекулы соединяется различное число молекул мономера в зависимости от того, когда произойдет обрыв растущей полимерной цепи. Вследствие этого образуются макромолекулы разной длины и, следовательно, разной массы. Поэтому обычно указываемая для такого вещества молекулярная масса – это лишь ее среднее значение, от которого масса отдельных молекул существенно отклоняется в ту или иную сторону.
Важным свойством полимеров является их высокая механическая прочность, что в сочетании с легкостью, химической стойкостью и обусловливают их широкое применение.
ВМС синтезируют преимущественно двумя способами – полимеризацией и поликонденсацией низкомолекулярных веществ.
Реакция полимеризации – это процесс последовательного соединения одинаковых молекул (мономеров) в более крупные.
Вступать в такие реакции могут соединения, в молекулах которых содержится двойная связь. При разрыве такой связи в молекуле освобождаются две валентности для соединения с другими молекулами, что необходимо для образования ВМС.
Процесс идет постепенно, через образование свободных радикалов. Чтобы началось образование свободных радикалов, к мономеру добавляют инициатор – неустойчивое соединение, способное распадаться на свободные радикалы R. Когда свободный радикал сталкивается с молекулой мономера, его электрон действует на p-связь и образует пару с одним из ее электронов; так устанавливается ковалентная связь радикала с молекулой мономера. Второй электрон p-связи остается свободным, в результате чего вся частица становится радикалом:
 |
R· + CH2 CH ® R: CH2: CH ·
| |
X X
Образовавшийся свободный радикал подобным же образом действует на другую молекулу мономера, присоединяя ее е себе, в результате чего появляется новый радикал:
 |
R: CH2: CH2 · + CH2 CH®R: CH2: CH: CH2: CH ·
| | | |
X X X X
Такое последовательное присоединение молекул в ходе цепной реакции продолжается до тех пор, пока не произойдет обрыв цепи.
Реакция поликонденсации – это процесс образования высокомолекулярных веществ из низкомолекулярных, идущий с отщеплением побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).
 |
Это интересно
Проблемы разработки содержания элективных курсов
При разработке содержания элективных курсов важно предусмотреть значительную дифференциацию обучения и возможность построения школьниками индивидуальной образовательной программы. В содержании профильного обучения выделяется три компонента: федеральный базовый инвариантный компонент, вариативный пр ...
Истоки патриотизма русских воинов
Исторические и географические условия, в которых рождалась и крепла Россия, вынуждали ее постоянно вести борьбу за свою государственную и национальную независимость. Это не могло не сказаться на формировании особого отношения русских людей к военной службе. В народном эпосе, песнях, былинах, сказка ...
Понятие творческой личности в исследованиях и литературе
Под творческой личностью понимают личность, способную к созидательно-инновационной деятельности и самосовершенствованию. Основными компонентами творческой личности являются: а) творческая направленность (мотивационно-потребностная ориентация на творческое самовыражение, целевые установки на личност ...
Навигация по сайту
- Главная
- Инновационные педагогические технологии
- Сущность воспитания творческой личности
- Формы и средства обучения
- Одаренность как отклонение от нормы
- Современные проблемы семейного воспитания
- Особенности воспитания детей
- Разное по педагогике
- Карта сайта
- Контакты