Лабораторна робота №9 властивості полімерів

Мета: на дослідах вивчити властивості полімерів.

В ході виконаної роботи студенти повинні:

- знати що таке полімери, їх хімічні та фізичні властивості;

- вміти розпізнавати полімерні матеріали, вміти виконувати простий хімічний експеримент.

Прилади та реактиви: штатив з пробірками, пальник, шматочки виробів з капрону, шматочок картону, скляна паличка, тигельні щипці, пластинка органічного скла, склянка з дистильованою водою, розчин бензолу, шматочок вінілпласту, розчин амоніаку, натрій(І) гідроксид, сульфатна кислота, синій лакмусовий папір.

Завдання:

1. Ознайомитися з властивостями капрону.

2. Познайомитися з властивостями поліметилметакрилату.

3. Познайомитися з властивостями полівінілхлориду.

Попередні вказівки

Полімери – це органічні речовини, які утворюються при реакції полімеризації. Процес послідовного з’єднання однакових молекул в більш великі за розміром молекули називається реакцією полімеризації. До реакції полімеризації вступають ненасичені і дієнові вуглеводні. Продукт реакції полімеризації – полімер, або ВМС. Вихідна речовина, яка вступає в реакцію полімеризації називається мономер.

n CH₂=CH₂  (-CH₂-CH₂-)_n де n – ступінь полімеризації,

-CH₂-CH₂- - елементарне звено.

Полімери – це високомолекулярні речовини, які мають макромолекулу. Відрізнити полімери можна за допомогою їх здатності до горіння. Вони горять по різному: різний колір полум`я, при різній температурі, утворюються різні запахи і різні продукти горіння. Полімери стійки до дії агресивних середовищ за нормальними умовами. Різні властивості каучуку і гуми пояснюються тим, що молекули гуми мають у своєму складі сульфур.

Хід виконання роботи

Завдання 1. Знайомство з властивостями капрону.

1) шматочок капрону зажати тигельними щипцями, внести в середню частину полум’я пальника, тримати там до легкого його плавлення. Вийняти оплавлений капрон з полум’я, доторкнутися ним до шматочку капрону і витягти нитку.

2) в пробірку помістити шматочок виробу з капрону і прилити кілька крапель 3%-го розчину сульфатної кислоти. Звернути увагу на відсутність змін в пробірці. Злити розбавлену кислоту і прилити кілька крапель концентрованої сульфатної кислоти (обережно). Що відбувається з капроном? Розчин, що утворився, влити тонким струмком у склянку з холодною водою. Капрон випадає в осад у вигляді войлокоподібної рихлої маси.

3) в пробірку помістити шматочок капрону і додати кілька крапель розчину натрій(І) гідроксиду. Звернути увагу на те, що капрон не змінюється. Записати спостереження.

Завдання 2. Ознайомлення з властивостями поліметилметакрилату.

Звернути увагу на прозорість поліметилметакрилату.

1) тонку пластинку з органічного скла, тримаючи тигельними щипцями, внести в хімічну склянку з киплячою водою. Що відбувається з пластинкою? Чи стає вона м’якою?

2) внести шматочок виробу з органічного скла, тримаючи його тигельними щипцями, в полум’я пальника. Звернути увагу на легкість пом’якшення та горіння блакитним полум’ям без кіптяви з характерним потріскуванням. При цьому поширюється різкий запах продуктів розпаду.

3) маленький шматочок органічного скла помістити в пробірку і додати кілька крапель бензолу або ацетону, він набухає і поступово розчиняється. Записати спостереження.

Завдання 3. Ознайомлення з властивостями полівінілхлориду.

1) шматочки полівінілхлориду (без пластифікатору) помістити в склянку з водою. Легше чи важче за воду даний полімер?

2) внести у полум’я пальнику маленький шматочок вінілпласту (плівки, ізоляції). Він горить кіптявим полум’ям. Потім видалити з полум’я зразок, що горить, і повторити дослід ще раз. Звернути увагу на те, що полімер не горить поза полум’ям, а при горінні поширює характерний запах.

3) шматочки вінілпласту не дуже нагріти в пробірці або в порцеляновій чашці. Перевірити скляною паличкою, чи відбувається розм’якшення або зміна форми полімеру. Нагріти полімер до його розкладу в газоподібний, в продукти розпаду внести вологий синій лакмусовий папірець, спостерігати його почервоніння. Потім внести скляну паличку, змочену розчином амоніаку, при цьому з’являється білий дим, який складається з кристаликів амоній хлориду.

4) шматочки полівінілхлориду помістити в пробірки, одна з яких містить декілька крапель розчину сульфатної кислоти, а друга – лугу. Звернути увагу на хімічну стійкість полівінілхлориду до дії кислот і лугів при кімнатній температурі. Записати спостереження.

Контрольні запитання:

1. Мета лабораторної роботи.

2. Що таке реакція полімеризації?

3. Що таке полімери і мономери?

4. За якими ознаками можна віднести полімери або пластмаси до тої, чи іншої категорії?

5. Як відноситься полівінілхлорид до дії кислот та лугів при кімнатній температурі?

6. Як відноситься капрон до дії кислот та лугів різної концентрації?

7. Якими загальними властивостями володіють полімерні матеріали?

8. Що таке ступінь полімеризації?

9. Що таке макромолекула, високомолекулярна речовина?

Матеріали до звіту:

1. Оформити титульний лист.

2. Записати спостереження.

3. Написати рівняння реакції горіння полімерних матеріалів: капрону, поліметилметакрилату, полівінілхлориду.

4. Зробити висновки.

Література:

1. А.В.Домбровський та інші. Хімія. К. «Освіта»,1998р.,§13-14.