Урок 16 квітня

Тема уроку: Синтетичні високомолекулярні речовини. Полімер. Реакції полімеризації і поліконденсації.

Уважно опрацюйте матеріал підручника§ 30- 32
та  перегляньте відеоурок з теми

Полімерні високомолекулярні речовини проникають в усі сфери людської діяльності - техніку, охорону здоров'я, побут. Щодня ми стикаємося з різноманітними пластмасами, гумами, синтетичними волокнами. Полімерні матеріали можуть похвалитися багатьма корисними властивостями: вони високостійкі в агресивних середовищах, гарні діелектрики і теплоізолятори, деякі мають високу стійкість до низьких температур, інші характеризуються водовідштовхувальними властивостями тощо. Отже сучасне людство не мислить себе без полімерів.

Полімерами називають високомолекулярні сполуки, молекули яких складаються з великої кількості частин простої речовини – атомних угруповань, що багатократно повторюються. Структурні одиниці, з яких складаються полімери називаються мономерами. Схематично молекулу полімеру можна зобразити так:

Як же утворюються ці незвичайні сполуки?

Полімери отримують в основному двома методами - реакціями полімеризації і реакціями поліконденсації.

Полімеризація - це послідовне сполучення однакових молекул низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної речовини.
Вихідну речовину, що вступила в реакцію полімеризації, називають мономером. Продукт реакції полімеризації називається полімером. В реакцію полімеризації вступають молекули, що містять кратнi (частіше - подвійнi) зв'язки. Такі реакції протікають по механізму приєднання і все починається з розриву подвійних зв'язків. n СН2=СН2 (- СН2 – СН2 - )_n

Поліконденсація — це процес утворення високомолекулярних сполук з низькомолекулярних, що звичайно супроводжується виділенням побічних речовин (води, аміаку, хлороводню тощо).

Як відомо, при полімеризації на відміну від поліконденсації побічні речовини не виділяються. Продукти поліконденсації (виключаючи побічні речовини) так само, як і продукти полімеризації, називаються полімерами.

Під час реакцій поліконденсації ланцюг росте поступово: спочатку взаємодіють між собою вихідні мономери, потім утворена сполука по черзі реагує з молекулами тих самих мономерів, утворюючи в результаті полімерну сполуку. Прикладом реакції поліконденсації може бути утворення феноло- формальдегідних смол, що використовуються для виготовлення пластичних мас. Реакція відбувається при нагріванні і за наявності каталізатора (кислоти або лугу).

Оскільки в молекулі фенолу атоми водню рухливі (особливо в положеннях 2, 4 і 6), а карбонільна група альдегіду С=O здатна до реакцій приєднання, то спочатку фенол і формальдегід взаємодіють між собою:

Сполука, що утворилася, взаємодіє далі з фенолом з виділенням молекули води:

Нова сполука взаємодіє з формальдегідом:

Ця сполука конденсується з фенолом, потім знову з формальдегідом і т. д. Внаслідок поліконденсації фенолу з формальдегідом за наявності каталізаторів утворюються фенолоформальдегідні смоли, з яких виготовляють пластмаси — фенопласти(бакеліти). Фенопласти — найважливіші замінники кольорових і чорних металів у багатьох галузях промисловості. З них виготовляють велику кількість виробів широкого вжитку, електроізоляційні матеріали та будівельні деталі.

Чим відрізняється полімеризація від поліконденсації

При реакції полімеризації на виході отримують тільки полімери. У ході поліконденсації продуктом реакцій стає полімери та низькомолекулярні речовини.

За походженням полімери діляться на природні та синтетичні. Полімери природні - це, наприклад, натуральний каучук, крохмаль, целюлоза, білки, нуклеїнові кислоти. Без них неможливе життя на нашій планеті.

Синтетичні полімери - це численні пластмаси, волокна, каучуки. Вони відіграють велику роль у розвитку всіх галузей промисловості, сільського господарства, транспорту, зв'язку. Як без природних полімерiв неможливе життя,так без синтетичних полімерів немислима сучасна цивілізація.

Зазвичай полімери рідко використовують в чистому вигляді. Як правило з них отримують полімерні матеріали. До останніх належать пластмаси і волокна. Пластмаса - це матеріал, в якому сполучним компонентом слугуе полімер, а інші складові частини - наповнювачі, пластифікатори, стабiлiзатори, барвники, антиоксиданти та інші речовини.

Полiмер - основна частина пластмаси, що визначае ii здатнiсть формуватися i тверднути, надае певних фiзичних i хiмiчних властивостей.

Наповнювачi - порошкоподiбнi, волокнистi або слоiстi неорганiчнi або органiчнi матерiали, якi покращюють мiцнiсть, жосткiсть пластмас, тепло- й водостiйкiсть, электроiзоляцiйнi властивостi. Це може бути крейда, тальк, каолiн, кварцевий пiсок, волокна бавовни, асбест, папiр, тканини.

Пластифiкатори (пом’якшувачi) - маслоподiбнi органiчнi речовини , якi вводять в пластмаси для покращення iх еластичностi, гнучкостi, морозостiйкостi. Барвники додають для забарвлення пластмас. Це порошки пiгментiв або органiчнi барвники , стiйкi до дii високих температур.

Стабiлiзатори вводяться у склад пластмас для уповiльнення процесу iх старiння.

Залежно від того, як пластмаси реагують на нагрівання, їх поділяють на термопластичні і термореактивні

Термопластичні полімери (термопласти) при нагріванні розм’якшуються, переходячи спочатку у високоеластичний, а потім у в’язкотекучий стан; при охолодженні вони тверднуть. Процес цей є оборотним, тобто його можна повторювати багаторазово.

До термопластичних пластмас належать:

·        етиленопласти (поліетилен та його похідні);

·        вініпласт;

·        акрилопласти (органічне скло, плексиглас);

·        стиропласт (полістирол);

·        амідопласт (капрон, нейлон);

·        целопласт (целюлоза);

·        фторопласт, етенопласт, епоксипласт;

·        уретанопласт, протеїнопласт, бітумопласт, силікато-пласт.

Термореактивні полімери (реактопласти), при нагріванні спочатку розм’якшуються, якщо вони були твердими, а потім переходять у твердий стан. Процес цей є незворотнім, тобто при нагріванні відбуваються незворотні хімічні перетворення і при повторному нагріванні такі полімери не розм’якшуються.

Вам в нагоді може стати ресурс

Після перегляду ресурсу 

Виконайте інтерактивну вправу 1-3

Фото надішліть зручним для вас способом.

Бажаю успіхів!