Теория:
Полимеры, или высокомолекулярные соединения (ВМС), — это особый класс химических соединений, характеризующихся очень большой молярной массой.
Природные полимеры (полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты) играют важнейшую роль в функционировании живых организмов. Их функции подробно рассматриваются в курсе биологии.
Полимеры, созданные человеком (пластмассы, каучуки, химические волокна), давно вошли в повседневную жизнь и находят широкое применение.
- Из самого известного полимера полиэтилена делают покрытия для теплиц, упаковочные пакеты, трубы.
- Тефлон применяется для нанесения антипригарных покрытий на посуду.
- Поливинилхлорид используется для производства обоев, окон, дверей.
- Из каучуков получают резину для автомобильных шин.
- Лавсан нужен для производства тканей, а капрон — для производства искусственного меха и ковровых покрытий.
Основные понятия химии ВМС
Полимер — вещество, в молекуле которого много раз повторяется одна и та же группа атомов.
Макромолекула — молекула полимера.
Мономер — исходное вещество для получения полимера.
Структурное (мономерное) звено — группа атомов, которая повторяется в молекуле полимера. Если полимер образуется в реакции полимеризации, то структурное звено соответствует одной молекуле мономера. Для полимеров, полученных сополимеризацией, такое звено включает формулы обоих мономеров. Если же полимер получен поликонденсацией, то структурным звеном оказывается остаток молекулы мономера.
Степень полимеризации — число повторяющихся структурных звеньев в макромолекуле. В формулах полимеров эта величина обозначается буквой \(n\). Обычно в разных макромолекулах это число различается, поэтому определяют среднюю степень полимеризации.
Для полимеров определяется также средняя молярная масса. Она связана со степенью полимеризации:
Пример:
уравнение реакции получения полиэтилена:
Мономер:
Полимер (макромолекула):
Структурное звено полимера:
Степень полимеризации: \(n\).
Средняя молярная масса:
Пример:
уравнение реакции получения капрона:
Мономер:
Полимер (макромолекула):
Структурное звено полимера:
Степень полимеризации: \(n\).
Средняя молярная масса: