Продолжение. См. № 45, 46, 47, 48/2003; Практическая работа 19.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Порядок работы | Экспериментальная задача | Наблюдения и выводы |
|---|---|---|
| По внешним признакам
составить предварительное мнение о содержимом
пробирок (где какое вещество находится). |
При помощи одних и тех же реактивов определить в пробирках № 1–3 водные растворы глицерина, уксусного альдегида и глюкозы. Оформить порядок решения и обосновать выводы | … |
| Рассмотреть внешний
вид: цвет, подвижность жидкостей в пробирках № 4, 5. … |
Определить с помощью характерных реакций в пробирках № 4, 5 машинное и растительное масло. Выводы обосновать | … |
… |
Исходя из этанола
получить: вариант а – простой эфир и сложный эфир; вариант б – альдегид и кислоту. Составить схемы лабораторных установок, план решения (в графе «Порядок работы»). Написать уравнения соответствующих реакций в структурной форме (с указанием условий и признаков). Решение привести согласно заданию варианта а или б |
… |
… |
Доказать опытным путем, что обычный сахар содержит углерод. Составить план решения, зарисовать схему прибора. Записать соответствующее уравнение реакции, пояснить наблюдаемые явления | … |
| … | Доказать опытным путем, что картофель и белый хлеб содержат крахмал, а яблоко – глюкозу. Записать порядок действий. Представить оптимальный вариант решения и схемы реакций | … |
| … | Определить с помощью характерных реакций следующие вещества: в пробирках № 6–8 – порошки крахмала, сахарозы и глюкозы; в пробирках № 9–11 – разбавленные водные растворы глицерина, мыла (стеарата натрия), крахмала. При выполнении заданий избрать наиболее рациональный способ решения. Составить и записать порядок действий | … |
Практическая работа 20.
Распознавание пластмассовых масс
Цели. На основе знания состава и
строения полимеров уметь распознавать в
лабораторных условиях наиболее употребляемые
пластмассы.
Оборудование и реактивы. Справочный
набор пластических масс, пинцет, щипцы тигельные,
спиртовая горелка, спички, лакмусовая бумажка,
стеклянная трубка, медная пластинка 1х2 см (или
медная проволока, конец которой скручен
ложечкой), штатив с пробирками, прямая и
Г-образная газоотводные трубки, склянка для
отходов, санитарная склянка; раздаточный
материал в пронумерованных конвертах:
полиэтилен (ПЭ), полиметилметакрилат (ПМ),
полистирол (ПС), целлулоид (Ц), поливинилхлорид
(ПВХ), фенопласты (Ф), аминопласты (А), Н2О
(дистил.),
водный аммиак (конц.), AgNO3 (р-р, 
= 1%).
Внимание! Работать под хорошей тягой.
Пластмассы – материалы,
изготавливаемые на основе полимеров, способные
приобретать при нагревании заданную форму и
сохранять ее после охлаждения. По масштабу
производства занимают 1-е место среди полимеров.
Пластмассы состоят из полимера (смола,
связывающее вещество), наполнителей
(древесная мука, ткань, асбест, стекловолокно,
которые улучшают механические свойства и
снижают стоимость), пластификаторов
(возможны высококипящие сложные эфиры, они
придают повышенную эластичность и меньшую
хрупкость), стабилизаторов (антиоксиданты,
светостабилизаторы, сохраняющие свойства
пластмасс при переработке), красителей и др.
Мономер – низкомолекулярное вещество, из
которого получается полимер.
Структурные звенья – многократно
повторяющиеся в макромолекуле группы атомов.
Степень полимеризации (n) – число молекул
мономера, соединяющихся в макромолекулу.
Геометрическая форма макромолекул может быть
линейной, разветвленной, пространственной или
трехмерной, что существенно влияет на свойства.
Кристалличность полимеров –
упорядоченное распределение макромолекул.
Благодаря упорядоченности цепей молекулы в
кристаллах располагаются ближе друг к другу, и
притяжение между ними усиливается. Механическая
прочность и твердость полимера увеличиваются.
Аморфность – отсутствие упорядоченности.
Степень кристалличности может меняться у одного
и того же полимера. Молекулярная масса полимера
представляет собой среднее значение. У отдельных
макромолекул могут быть отклонения в большую или
меньшую сторону от средней молекулярной массы.
Особенность линейных полимеров состоит в том,
что они при нагревании размягчаются, плавятся, но
не перегоняются (разлагаются). Пространственные
структуры разлагаются, не переходя в вязкое
состояние. Помимо того, полимеры линейной
структуры с трудом, но могут растворяться в
некоторых растворителях (образуются вязкие
растворы), пространственные полимеры
нерастворимы (только набухают). Высокая
механическая прочность (особенно
пространственных полимеров) объясняется
наличием больших сил межмолекулярного
взаимодействия.
Синтез полимеров осуществляется преимущественно двумя способами – полимеризацией (сополимеризацией, если мономеры разных веществ) и поликонденсацией низкомолекулярных веществ. Механизм полимеризации может быть радикальным (с учетом инициатора) и ионным.
В реакции поликонденсации синтез полимера осуществляется не за счет кратной связи, а благодаря наличию у каждого из реагентов не менее двух функциональных групп атомов. Например, синтез фенолформальдегидной смолы:
Полимеры могут быт термопластичными или термореактивными.
Термопластичность – способность полимеров
при нагревании размягчаться, легко изменять
форму, снова затвердевать при охлаждении,
сохраняя приданную форму, а при следующем
повышении температуры снова размягчаться и
менять форму.
Термореактивность – способность полимера
при нагревании становиться пластичным
веществом, но затем утрачивать это свойство,
становиться неплавким и нерастворимым веществом
из-за приобретения пространственной структуры.
В процессе полимеризации отдельные группы в
макромолекуле приобретают (в зависимости от
условий) различную пространственную
направленность и разный порядок соединения
звеньев полимеров («голова–хвост»,
«голова–голова», смешанный).
Стереорегулярное строение макромолекулы
полипропилена характеризуется высокой степенью
кристалличности и регулярным расположением
частей макромолекулы в пространстве.
| Название пластмассы | Характер горения | Отношение к нагреванию | Реакция на продукты разложения | Действие растворителей | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ацетон | С6Н6 | С2Н4Сl2 | ||||
| Полиэтилен (матовый цвет, жирный на ощупь) |
Горит синеватым
пламенем без копоти, слабый запах горящего парафина. При горении отделяются капли полимера, вне пламени продолжает гореть |
Размяг- чается, можно вытянуть нити |
Обесцве- чивает растворы бромной воды и KMnO4 (при разложении дает около 3% мономера) |
Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
| Поливинил- хлорид |
Горит коптящим пламенем. Вне пламенине горит |
Размяг- чается при 50– 60 °С, выше этой температуры разлагается (110– 120 °С) |
Выделя- ющийся хлоро- водород окрашивает лакмус в красный цвет, с раствором AgNO3 дает осадок AgCl (белый, творожистый, нераство- римый в кислотах) |
Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
Набу- хает, становится рыхлым |
| Полистирол | Горит коптящим пламенем с запахом цветущих гиацинтов. Вне пламени продолжает гореть |
Размяг- чается, легко вытяги- вается |
Деполиме- ризуется, мономер обесцве- чивает растворы бромной воды и KMnO4 |
Набу- хает, раство- ряется |
Набу- хает, раство- ряется |
Раство- ряется |
| Полиметил- метакрилат |
Горит желтым с синей
каймой у краев пламенем, с характерным потре- скиванием и выделением резкого запаха |
Размяг- чается |
Деполиме- ризуется, мономер обесцве- чивает растворы бромной воды и KMnO4 |
Набу- хает, давая вязкие раство- ры |
Набу- хает, давая вязкие раство- ры |
Набу- хает, давая вязкие раство- ры |
| Целлулоид | Сгорает очень быстро, оставляя следы золы |
Размяг- чается |
– | Раство- ряется |
Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
| Фенолформаль- дегидные смолы (фенопласты) |
Обычно темные, горят с распростра- нением резкого запаха фенола, вне пламени постепенно гаснут |
Разлагаются при сильном нагревании | – | Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
| Мочевиноформаль- дегидные смолы (аминопласты) |
Почти не горят, обугливаются, распространяя резкий запах | Разлагаются при сильном нагревании | Окрашивают красную лакмусовую бумажку в синий цвет |
Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
Не раство- ряются |
Распознавание пластмасс следует
начинать с внешнего осмотра (цвет, твердость,
эластичность), затем перейти к изучению
характера горения. Если при этом ответ не удается
получить, то прибегают к изучению продуктов
разложения.
Задание 1. Внимательно рассмотреть
выданные для распознавания образцы пластмасс в
шести пронумерованных пакетах, сравнить с
образцами коллекции, при необходимости (и для
проверки) подвергнуть опытному обследованию и
определению (предложено всего шесть образцов –
ПЭ, ПС, ПВХ, ПМ, Ц, Ф).
Задание 2. Привести уравнение реакции получения полимера, служащего связующим для пластмассы, образец которой в пакете № 2. Описать состав, строение, свойства и применение этой пластмассы.
Задание 3. Чем отличаются между собой по своей структуре и свойствам пластмассы, образцы которых даны в пакетах № 1 и 6?