34.Органические полимерные материалы. Методы получения полимеров.

Полимеры - высокомолекулярные соединения, которые характе­ризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до многих мил­лионов. Молекулы полимеров, называемые также макромолекулами, состоят из большого числа повторяющихся звеньев. Вследствие большой молекулярной массы макромолекул полимеры приобретают некоторые специфические свойства. Поэтому они выделены в особую группу химических соединений.

Отдельную группу также составляют олигомеры, которые по зна­чению молекулярной массы занимают промежуточное положение между низкомолекулярными и высокомолекулярными соединениями.

Различают неорганические, органические и элементоорганиче-ские полимеры. Органические полимеры, в свою очередь, подразде­ляют на природные и синтетические. В настоящей главе рассматри­ваются в основном органические синтетические полимеры.

Полимеры получают методами полимеризации или поликонденсации.

Полимеризация (полиприсоединение). Это реакция образо­вания полимеров путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера).

Полимеризация — самопроизвольный экзотермический процесс (G<0, H<0 ), так как разрыв двойных связей ведет к уменьшению энергии системы.

Реакция синтеза полимера из соединений, имеющих две или более функциональные группы, сопровождающаяся образованием низкомолекулярных продуктов (Н₂О, NH₃, HCl, СН₂О и др.), называется поликонденсацией.

28.Электролиз. Сущность процесса электролиза. Факторы, определяющие последовательность разряда ионов на электродах.

Электролизом наз процессы, происходящие на элек­тродах под действием электрического тока, подаваемого от внешнего источника. При электролизе происходит превращение электрической энергии в химическую. Ячейка для электролиза, называемая электролизером, состоит из двух электродов и элек­тролита. Электрод, на кот идет реакция восстановления (ка­тод), у электролизера подключен к отрицательному полюсу внешнего источника тока. Электрод, на котором протекает реак­ция окисления (анод), подключен к положительному полюсу источника тока. Сu²⁺ + 2е = Сu⁰. Последовательность разрядки ионов на аноде зависит как от природы аниона, так и от вещества, из которого сделан анод. Различают нерастворимые (инертные) аноды и растворимые (активные). К первым относят электроды из угля, графита, пла­тины, ко вторым - из металлов. На инертных анодах окисляются в первую очередь элемен­тарные ионы в порядке возрастания величины стандартного электродного потенциала, т. е. чем меньше ⁰, тем легче ионы окисляются (S^2-, I^-, Вг^-, Сl^-). При наличии кислородсодержащих ионов на аноде окисляются молекулы воды:

2Н₂О - 4е = О₂ + 4Н⁺ (рН <, 7) или гидроксильные ионы:

4ОН^- - 4е = О₂ + 2Н₂О (рН>7).

29.Электролиз расплавов и растворов электролитов.

Сложные кислородсодержащие ионы из водных растворов, практически, не окисляются.

На активных электродах при электролизе будет окисляться кислород.

Рассмотрим электролиз с нерастворимым анодом водных растворов солей Na₂SO₄ и NaCl:

а)в растворе Na₂SO₄ имеются ионы: Na⁺, SO₄^2-, Н⁺, ОН^-:

Na₂SO₄  2Na⁺ +SO₄^2-, H₂O  Н⁺ + ОН^- (рН = 7).

К (-) | Na₂SO₄, H₂O | (+) А.

Na⁺SO₄^2-Н₂О Н₂О

К (-): 2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН^-, А(+):2Н₂О-4е = О₂ + 4Н⁺

Суммарной является реакция разложения воды:

2Н₂О  2Н₂ + О₂;

б)в растворе NaCl имеются ионы: Na⁺, Сl^-, Н⁺, ОН^-:

NaCl  Na⁺ + Сl^-, Н₂О  Н⁺ + ОН^-.

К (-): 2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН^-,

А(+):2Сl^- - 2е = С1₂.

2Н₂О + 2Сl^- = Н₂ + 2ОН^- + С1₂,

2Н₂О + 2NaCl = Н₂ + 2NaOH + С1₂.

Количество вещества, подвергшегося электрохимическим превращениям, зависит от количества электричества, прошедше­го через электролит.