химический каталог




Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы

Автор Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин

конфигурацию. Чем выше доля таких звеньев в синтетическом каучуке, тем ближе он по свойствам к натуральному.

Для управления свойствами пластмасс и каучуков иногда используют сополимеризацию, т. е. реакцию, в которой участвуют несколько мономеров одновременно. Образующийся сополимер может иметь регулярное строение, при котором элементарные звенья строго чередуются:

(-X-Y-).

или нерегулярное строение с беспорядочно чередующимися звеньями:

—X—Y—X—Y—Y—X—X—X—Y—X—X—У—Y—Y—X—Y—'. Примером данной реакции может служить сополимеризация бутадиена и стирола с образованием бутадиенстирольного каучука.

В реакциях поликонденсации участвуют мономеры, имеющие две или более функциональные группы, которые могут реагировать друг с другом с выделением простой молекулы (обычно воды). При реакции поликонденсации из л молекул мономера выделяется (п - 1) молекул воды, например:

. пН—X—ОН — Н(—Х-)пОН + (п - 1)Н20.

Эти реакции используют для синтеза пластмасс (в частности, фено-лоформальдегидных смол) и синтетических волокон.

Рекомендуемая литература: [Кузьменко, ФКК, 1998, § 19.7; гл. 32], [Фримантл, т. 2, гл. 18.3; гл. 20.3, 20.4].

§ 33Л. Типовые задачи с решениями

Задача 33-1. Какие цепные промышленные материалы можно получить в результате следующих реакций:

а) СН2=СНС1 —...;

б) C6H5N02 + H2—»...;

в) С6Не + СэН6—- ...;

г) С6Н5ОН + Н2С0 — ?

Напишите полные уравнения реакций.

Решение, а) Полимеризацией винилхлорида получают ценную пластмассу — поливини л хлорид:

пСН2=СНС1 — (—СН2—СНС1—)„.

б) Восстановлением нитробензола получают анилин, который используют для производства красителей:

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 415 Глава 33. Природные источники и промышленные способы получения

C6H5NOa + ЗН2 —- CeH5NH2 + 2Н20.

в) Реакцией бензола с пропеном в присутствии кислотных катализаторов получают изопропилбензол (кумол):

СеН6 + С3Нв - С6Н5—СН(СН3)2,

при окислении которого кислородом воздуха образуются сразу два ценных продукта — фенол и ацетон:

С6Н5-СН(СН3)2 + 02 — С6Н5-0Н + СН3С0СН3.

г) Реакция фенола с формальдегидом приводит к образованию

фенолоформальдегидных смол-— ценных термореактивных пластмасс. Уравнение реакции линейной поликонденсации — см. ниже, в

задаче 33-4.

Задача 33-2. Предложите схемы получения уксусной кислоты: а) из природного газа; б) из нефти.

а) Уксусную кислоту в промышленности получают окислением бутана кислородом воздуха:

2С+Н10 + 502 = 4СН3С00Н + 2Н20.

СН4 2—+ СНяВг" С4Н10*

Бутан из метана можно получить, используя реакции бромирования и удвоения цепи по следующей схеме (см. задачу 22-5):С2НВ—^ед.Вгб) Крекингом октана, который входит в бензиновую фракцию нефти, можно получить бутан:

500 "С

С8Н18 " •* С4Н10 + С4Н8*

Далее бутан окисляют в уксусную кислоту, как и в п. а).

Задача 33-3. Определите среднюю степень полимеризации в образце природного каучука, средняя молярная масса которого равна 200 000 г/моль. Изобразите структуру мономерного звена.

f~CH2 /СН2

ХН

снч

Решение. Природный каучук представляет собой лоли-иэопрен, в котором большинство звеньев находится в цис-конфи-гурации. Получение каучука из изопрена можно представить как 1,4-присоединение:

пСН2 = С — СН=СН, —I 2

СН,

416 2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 3. Органическая химия

2400 задач, по химии для школьников и поступающих в вузы 417 Глава 33. Природные источники и промышленные способы получения

Каждое мономерное звено имеет молекулярную формулу С5Н8 и молярную массу 68 г/моль. В одной молекуле полимера в среднем содержится 200 000/68 = 2940 мономерных звеньев.

Ответ. Степень полимеризации — 2940.

Задача 33-4. 28,2 г фенола нагрели с избытком формальдегида в присутствии кислоты. При этом образовалось 5,116 г воды. Определите среднюю молярную массу полученного высокомолекулярного продукта реакции, считая, что поликонденсация протекает только линейно и фенол полностью вступает в реакцию.

Решение. Уравнение линейной поликонденсации фенола и формальдегида можно записать следующим образом:

ОН

ОН Л

П + (п + 1)СН20 —

(п-1)Н20.

он

Согласно этому уравнению отношение количеств воды и фенола равно (п-1)/п, что позволяет найти значение п. Количество вещества v(C6H5OH) = 28,2/94 = 0,300 моль, v(H20) => 5,116/18 = 0,2842 моль.

v(H20)/v(CeH5OH) = 0,2842/0,300 = (п - 1)/п,

откуда п = 19. Молярная масса продукта конденсации равна:

М - М(СбН4ОН) + 17 • М(СН2СбНаОН) + М(СН2С6Н4ОН) - 93 + 17 ? 106 + 107 = 2002 г/моль.

Ответ. 2002 г/моль.

*3адача 33-5. При крекинге предельного углеводорода образовалась смесь трех газов, плотность которой в 1,5 раза меньше плотности исходного углеводорода. С каким выходом прошел крекинг?

с„н9,

л-тп2(л-лО+2'

Решение. При крекинге образовалась смесь трех газов: двух продуктов и непрореагировавшего алкана. Поэтому крекинг можно описать единственным уравнением:

• САт + с н:

Возьмем один моль исходного алкана. Пусть выход реакции равен х, т. е. в реакцию вступило х мол

страница 105
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

Скачать книгу "Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы" (10Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Электрические котлы Savitr Prof 60-240 120
мягкие игровые комплексы в челябинске
Candino Elegance C4415.2
приточная установка anr20 цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)