Обоснование выбор мономера для получения предложенной полимерной системы

Какой мономер необходимо использовать в предложенной схеме реакции:

чтобы получить полимерную систему полиэтилен, к какому классу относятся: мономер, полимерная система. Рассчитать степень полимеризации этилена, если известна молярная масса макромолекулы. Какими химическими свойствами обладают данные органические вещества. Привести примеры. Какое свойство мономера обуславливает его способность вступать в реакцию полимеризации. Объяснить с точки зрения строения молекулы мономера. Дать название полимерной системы, используя систематическую и рациональную номенклатуры.

Решение.

Молекулы высокомолекулярных соединений называются макромолекулами. Предложенная полимерная система состоит n из повторяющихся звеньев , то есть одинаковых групп атомов. Макромолекула построена из повторяющихся звеньев одного типа, то заданное высокомолекулярное соединение называется полимер. То есть:

Степень полимеризации (n) - число мономерных звеньев в макромолекуле

Зная молекулярную массу макромолекулы можно определять степень полимеризации процесса. Например.

Чему равен коэффициент полимеризации этилена при получении полиэтилена с М_r=56 280?

Решение. Полиэтилен (полимер) может быть получен реакцией полимеризации этилена (мономера). Реакция протекает по схеме:

где п- коэффициент полимеризации

Коэффициент полимеризации п показывает, какое число молекул мономера вступает в реакцию полимеризации.

Находим относительную молярную массу этилена

М(С₂Н₄)= 28 г/моль

По условию задачи средняя молекулярная масса полимера (полиэтилена) равна 56280.

Рассчитываем коэффициент полимеризации п по формуле:

n = 56280/28= 2010

Ответ: коэффициент полимеризации полиэтилена составил 2010

Структурной единицей нашей полимерной системы является наименьшая из постоянно повторяющихся группировок полимерной цепи:

Определяем принадлежность заданной полимерной системы:

1) по происхождению: синтетический полимер;

Синтетические полимеры – полимеры, которые получают из целлюлозы или из органических низкомолекулярных соединений.

2) в соответствии с химической природой: состоит только из элементов: водород, углерод, следовательно, относится к органическим полимерным системам.

3) относится к гомоцепным полимерным системам, так как главная полимерная цепь построена из одинаковых видов атомов.

4) по строению главной цепи в пространстве: полимерная система относится к линейному полимеру

5) по используемым свойствам: относится к термопластам, веществам, которые деформируются при механическом или термическом воздействии, и после прекращения воздействия сами уже не могут возвратиться в исходную форму.

Образование названия полимерных систем. Номенклатура полимеров

Для обозначения синтетических полимеров ставят перед названием мономера приставку поли (полиэтилен, полистирол и др.). В других случаях используют вместе с приставкой поли название характеристических групп, образующихся в ходе образования макромолекул (полиамид, полиэфир).

По рекомендации ИЮПАК (систематической номенклатуре): приставка поли присоединяется к систематическому названию структурного элемента.

1.Систематическая номенклатура, основана на описании строения составного повторяющегося звена полимерной цепи (СПЗ). СПЗ представляет собой наименьшую группу атомов с двумя валентностями, повторением которой может быть образована полимерная цепь. В большинстве случаев СПЗ совпадает с мономерным звеном, но в отдельных случаях – не совпадает, что приводит к изменению привычных названий полимеров: