Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Органическая и физколлоидная химия. Практикум
.pdf
Пространственные (сетчатые или сшитые) полимеры,
между цепями которых образуются поперечные связи,
менее эластичны, обладают большей твердостью, менее
растворимы, но способны набухать. Примером могут служить фенолформальдегидные смолы.
3. По способности к электролитической диссоциации ВМС делятся на неэлектролиты иполиэлектролиты.
Всвою очередь полиэлектролиты подразделяют на поликислоты, полиоснования иполиамфолиты.
Растворы ВМС характеризуются рядом особенностей:
1. Растворы ВМС представляют собой гомогенные системы, являясь истинными растворами, где взвешенные
частицы не содержат ядер, апредставлены макромолекулами– молекулами гигантских размеров.
2. Растворы ВМС образуются самопроизвольно суменьшением свободной энергии, они представляют собой термодинамически устойчивые системы, способные существовать без стабилизатора неограниченное время в весьма
больших массовых изначительных молярных концентрациях.
3. Процессу растворения ВМС предшествует процесс
набухания.
4. Высокая вязкость растворов ВМС.
5. Являясь истинными растворами, растворы ВМС отличаются от растворов низкомолекулярных соединений,
не подчиняются законам идеальных растворов (законы
Рауля, Вант-Гоффа).
6. ВМС способны образовывать не только истинные
растворы, но итипичные лиофобные золи, если вкаче-
141
стве дисперсионной среды использовать такую жидкость,
по отношению ккоторой данное высокомолекулярное
вещество является лиофобным, т. е. не способным внем
растворяться.
При контакте полимера срастворителем всегда происходит его набухание. Набухание– это самопроизвольный
процесс поглощения низкомолекулярного растворителя
высокомолекулярным веществом, сопровождающийся
увеличением массы иобъема полимера. Различают ограниченное инеограниченное набухание.
При ограниченном набухании объем имасса полимера
достигают определенных значений, идальнейший контакт
полимера срастворителем не приводит ккаким-либо изменениям. Врезультате ограниченного набухания полимер
превращается встудень. Примером ограниченного набухания является набухание резины или каучука вбензине.
На первой стадии набухания (рис.5 б) при увеличении
объема полимера объем всей системы несколько уменьшается (контракция). На второй стадии объем набухшего
полимера по сравнению спервоначальным объемом увеличивается (рис.5 в), но при этом возможно ичастичное
растворение полимера (рис.5 г).
а б в г
Рис. 5. Стадии ограниченного набухания:
а – система полимер-растворитель до набухания; б – первая стадия набухания;
в – вторая стадия набухания; г – вторая стадия набухания с частичным
растворением полимера.
142
При неограниченном набухании отсутствует предел
набухания, стечением времени полимер поглощает все
большее количество жидкости иврезультате набухание
переходит врастворение.
Процессы набухания присутствуют вживых системах,
которые имеют значительное количество белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, способных связывать значительные количества воды. При снижении рН (например,
при воспалительном процессе втканях, укусах пчел ит. д.)
белки начинают связывать большее количество молекул
воды, проявляется припухлостью на участке воспаления.
! Задачи для самостоятельной работы
1. Приведите схему полимеризации стирола.
2. Исходным сырьем для получения хлоропренового
каучука является ацетилен: ацетилен → винилацетилен
→ хлоропрен → полимер хлоропрена.
Напишите уравнения реакций получения хлоропренового каучука. Чем отличается каучук от резины?
3. Приведите схему поликонденсации терефталевой
кислоты С6Н4(СООН)2 иэтиленгликоля.
4. Приведите схему полимеризации тетрафторэтиле-
на. Где используется данный полимер?
5. Напишите схему полимеризации винилацетата.
Приведите области применения полимера.
6. Органическое стекло представляет собой полимер
метилового спирта метакриловой кислоты– простейшей
непредельной карбоновой кислоты сразветвленным скелетом. Напишите уравнение реакции образования оргстекла.
7. Определите среднюю степень полимеризации вобразце бутадиенового каучука, средняя молярная масса
которого равна 100 000 г/моль. Изобразите структуру
мономерного звена.
143
8. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения, иназовите продукты реакции:
? ? ?
СН3–СН3 → СН3‒СН2Cl → CH2=CH2 → CH3‒CH2‒OH
? ?
→CH2=CH‒CH=CH2 → ‒(CH2‒CH= CH‒ CH2)
‒
n
144
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Практикум по химии предназначен для изучения
дисциплины «Органическая и физколлоидная химия»
иориентирован на студентов факультета ветеринарной
медицины. Рассмотрены лабораторные работы, выполняемые студентами всеместре, задачи для самостоятельной
работы. Приведены кратко основные законы, определения иформулы по ходу изложения тем, на что студентам
необходимо обратить внимание впервую очередь.
Органическая химия– это химия соединений углеводородов иих производных, которые называются органическими веществами. Это одна из важнейших естественных наук, теоретические исследования ипрактические
результаты которой проникли во все сферы деятельности
человека. Достижения органической химии используются
промышленностью при производстве лекарств, витаминов, ферментов, искусственных волокон, пластмасс идр.
Каждая живая клетка содержит десятки органических соединений: липиды, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, гормоны, витамины, ферменты, которые находятся
постоянно во взаимных превращениях, обусловливая
жизнедеятельность живых организмов.
В данном практикуме рассмотрены наиболее важные
разделы физической химии: химическая термодинамика,
учение орастворах иэлектрохимия.
Научное значение коллоидной химии особенно велико для биологии имедицины всвязи сизучением физико-химических свойств коллоидных растворов истудней,
образуемых белками идругими биополимерами, играющими большую роль всвойственных живым организмам
процессах обмена веществ.
Авторы практикума надеются, что он поможет восвоении дисциплины «Органическая ифизколлоидная химия».
Список литературы для самостоятельной работы поможет глубже изучить рассмотренные темы.
145
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основной
1. ИвановВ. Г.Органическая химия: учеб. пособие для
студ. вузов по спец. «Биология» / В. Г.Иванов, В. А.Горленко, О. Н.Гева.– 3-е изд., стер.– М.: Академия, 2005, 2006,
2008, 2010.
2. КругляковП. М.Физическая иколлоидная химия:
учеб. пособие / П. М.Кругляков, Т. Н.Хаскова.– 2-е изд.,
испр.– М.: Высш. шк., 2007.– 319 с.
Дополнительный
1. АртеменкоА. И.Органическая химия.– М.: Высш.
шк., 2007. – 559 с.
2. Маринкина Г. А.Физическая иколлоидная химия:
практикум / Г. А.Маринкина, Н. П.Полякова, Ю. И.Коваль;
Новосиб. гос. аграр. ун-т.– Новосибирск: НГАУ, 2009.–
151с.
3. Березин Б. Д., Курс современной органической хи-
мии / Б. Д. Березин, Д. Б.Березин.– М.: Высш. шк., 1999.–
767с.
4. Органическая химия: учеб.-метод. пособие для студ.
биол. спец. / Г. П.Юсупова, Т. И.Бокова, Н. А.Кусакина
идр.; Новосиб. гос. аграр. ун-т; Ин-т вет. мед.– Новосибирск: НГАУ, 2008.– 118 с.
146
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Названия предельных углеводородов
иодновалентных радикалов
Формула у/в Название Формула радикала Название
СН
С2Н
С3Н
С4Н
С5Н
4
6
8
10
12
Метан СН3– Метил
Этан
Пропан
С2Н5–
С3Н7–
СН3–СН–
|
СН
3
СН3–СН2–СН2–СН2–
Этил
Пропил
Изопропил
Бутил
СН3–СН–СН2–
|
СН
3
Изобутил
СН3–СН2–СН–
Бутан
|
СН
СН
3
3
Вторбутил
|
СН3–С–
Третбутил
|
СН
С5Н11–
3
Пентил
СН3–СН–СН2– СН2–
|
СН
3
СН
3
Изопентил
|
Пентан
СН3–СН2–С–
|
СН
СН
3
3
Третпентил
|
СН3–С–СН2–
Неопентил
|
СН
3
147
Окончание прил. 1
Формула у/в Название Формула радикала Название
С6Н
С7Н
С8Н
С9Н
С10Н
14
16
18
20
22
Гексан С6Н13– Гексил
Гептан С7Н15– Гептил
Октан С8Н17– Октил
Нонан С9Н29– Нонил
Декан С10Н21– Декил
148
Приложение 2
Термодинамические характеристики некоторых веществ
(стандартные условия)
0
ΔН
Вещество
образования,
298
кДж/моль
Аg Br -100,4 107,1 -96,9
Аg Cl -127,0 96,3 -109,8
Аl2 O
3
Аl2 (SO4)
Br
2
3
-1676,0 50,9 -1582,0
-3791,0 583,2 -3205,0
0 245,5 3,1
C (графит) 0 5,7 0
СН
С2Н
4
2
-74,9 186,2 -50,8
226,8 200,8 209,2
СО -110,5 197,5 -137,1
СО
Cl
2
2
-393,5 213,7 -394,4
0 222,9 0
Fe 0 27,3 0
FeO -264,8 60,8 -244,3
Fe2O
Fe3O
FeS
H
2
3
4
2
-822,2 87,4 -740,3
-1117,1 146,2 -1014,2
-178,2 52,9 -166,9
0 130,5 0
Н2О (г) -241,8 188,7 -228,6
NH
3
-46,2 192,6 -16,7
NO 90,3 210,6 86,6
NO
O
SO
2
2
2
33,5 240,2 51,5
0 205,0 0
-296,9 248,1 -300,2
SO2Cl2 (г) -212,5 309,8 -198,3
0
S
298
Дж/К∙моль
0
ΔG
298
кДж/моль
149
Приложение 3
Значения криоскопических иэбулиоскопических
постоянных некоторых растворителей
Растворитель К
к
Кэ
Вода 1,86 0,52
Бензол 5,1 2,57
Этиловый спирт – 1,16
Диэтиловый эфир 1,73 2,02
Примечание: Кк– криоскопическая константа; Кэ– эбулиоскопи-
ческая константа.
150
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]