Свойства и применение некоторых полимеров
| Название | Полиэтилен | Полипропилен | Полистирол | Поливинил-хлорид (ПВХ) | Фторопласт | Кремний органические каучуки | Поли-ε-капрон | Синтетические каучуки: бутадиеновый бутадиенстирольный |
| Формула | [-СН2-СН2-]n | [-CH(CH3)-CH2-]n | [-CH2(C6H5)-CH2-]n | [-CH2-CHCl-]n | [-CF2-CF2-]n | [-Si(R2)-O-]n | [-NH-(CH2)5-CO-]n | [-CH2-CH=CH-CH2-]n –[-CH2-CH(C6H5)-]n |
| Метод получения | Радикальная полимериза-ция | Стереоспецифи-ческая полимеризация | Радикальная полимеризация | Полимериза-ция | Радикальная полимеризация | Гидролитическая поликонденсация функциональных диорганосиланов | Поликонденсация | Эмульсионная или стереоспецифическая полимеризация бутадиена, сополимеризация бутадиена и стирола. |
| Свойства | Диэлектрик, химически стоек во многих средах, стареет под действием окислителей. | Кристаллический термопласт. Механически прочен, стоек к изгибам и истиранию, эластичен. Стоек в агрессивных средах. | Механически прочный, термопласт, диэлектрик. Устойчив к действию окислителей, но не устойчив в сильных кислотах. Растворяется в ароматических растворителях. | Механически прочный, термопласт, диэлектрик. Стоек к воздействию кислот, щелочей, окислителей. Растворим в циклогекса-ноне, мало- растворим в бензоле и ацетоне. | Термопласт, диэлектрик, с пределами температур эксплуатации от -270 до +260оС. Не смачивается водой. Устойчив к кислотам, щелочам и окислителям. | Растворимы в эфирах, углеводородах. Вулканизируются органическими пероксидами. Резины -атмосферостойкиедиэлектрики, могут эксплуатироваться при to= –90 - +300oC. | Диэлектрик. Высокая прочность, износостойкость. Стойкость в маслах, бензине, разбавленных кислотах и концентрирован-ных щелочах. | Диэлектрики, высоко- эластичные. |
| Примене-ние | Электротехнические изделия, изоляция, трубы, упаковочный материал | Аккумуляторные баки, трубы, пленки. | Изоляционный, конструкционный и отделочный материал в приборостроении и бытовой технике | Трубы, изоляция, которую можно соединять сваркой. | Антипригарные защитные покрытия, электро- и термоизоляция, антифрикцион-ные изделия | Резиновые изделия, работающие при больших перепадах температур (защитные покрытия космических аппаратов). | Волокна, конструкционные, антифрикционные, электроизоляцион-ные изделия, пленки | Резиновые изделия, обувь, шины, оболочки кабелей, проводов. Эбонит - в электротехнике. |
Приложени
Список литературы
1) Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2005. – 743 с.
2) Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Юрайт, 2012. – 898 с.
3) Жмурко Г., Казакова Е., Кузнецов В., Яценко А. Общая химия. М.: Академия, 2011. 512 с.
4) Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2009. – 557 с.
5) Росин И.В., Томина Л.Д. Общая и неорганическая химия. Современный курс. – М.: Юрайт, 2012. – 1338 с.
6) Хаускрофт К.Е., Констебл Э.К.. Современный курс общей химии: Пер. с англ.: В 2-х т. – М.: Мир, 2002. – 528 с.
7) Князев Д., Смарыгин С.. Неорганическая химия. М.: Юрайт, 2012. 592 с.
8) Тамм М., Третьяков Ю. Неорганическая химия. В 3 томах. Том 1. Физико-химические основы неорганической химии. М.: Академия, 2012. 240 с.
9) Тамм М., Третьяков Ю. Неорганическая химия. В 3 томах. Том 2. Химия непереходных элементов. М.: Академия, 2011. 368 с.
10) Тамм М., Третьяков Ю.. Неорганическая химия. В 3 томах. Том 3. Химия переходных элементов. Книга 2. М.: академия, 2008. 400 с.
11) Неорганическая химия: в 3 т. / Под ред. Ю.Д. Третьякова. Т. 2: Химия непереходных элементов. – М.: Академия, 2004.
12) Кудряшева Н. С., Бондарева Л. Г. Физическая химия. – М.: Юрайт, 2012. – 340 с.
13) Семченко Д., Стромберг А.. Физическая химия. М.: Высшая школа, 2009. 528 с.
14) Умрихин В. Физическая химия. М.: КДУ, 2009. 232 с.
15) Щукин Е., Перцов А., Амелина Е. Коллоидная химия. М.: Юрайт, 2014. 446 с.
16) Большова Т., Брыкина Г., Гармаш А., Долманова И., Дорохова Е., Золотов Ю., Фадеева В., Шпигун О.. Основы аналитической химии. В 2 книгах. Книга 1. Общие вопросы. Методы разделения. М.: Высшая школа, 2004. 360 с.
17) Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения. – М.: Юрайт, 2013. – 773 с.
18) Хаханина Т.И., Никитина Н.Г. Аналитическая химия. – М.: Юрайт, 2012. – 278 с.
19) Грандберг И. И., Нам Н. Л. Органическая химия. – М.: Юрайт, 2013. – 608 с.
20) Березин Б., Березин Д. Органическая химия. М.: Юрайт, 2012. 768 с.
21) Юровская М., Куркин А. Основы органической химии. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2012. 240 с.
22) Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения. – М.: Академия, 2005. – 368 с.
23) Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения. – М.: Юрайт, 2013. – 602 с.
24) Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.И. Коллоидная химия. – СПб., М.: Лань, 2008.
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ.. 3
Введение. 8
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ.. 10
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ. АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВ.. 11
1.1. Химия – наука о веществах и их превращениях. 11
1.2. Атомно-молекулярное учение. 12
1.3. Закон постоянства состава. 12
1.4. Закон простых кратных отношений. 13
1.5. Атомные и молекулярные массы.. 13
1.6. Количество вещества. 14
1.7. Закон Авогадро. 14
1.8. Закон простых объемных отношений Гей-Люссака. 15
1.9. Закон эквивалентов. 15
1.10. Газовые законы.. 16
1.11. Закон Бойля-Мариотта. 17
1.12. Кинетическая теория газов. 18
1.13. Общая характеристика жидкого состояния. 20
1.14. Характеристика свойств веществ в твердом состоянии. 21
1.15. Теплоемкость газов, жидкостей и твердых веществ. 22
1.15.1. Теплоемкость газов и жидкостей. 22
1.15.2. Теплоемкость твердых веществ. 23
1.15.3. Закон Кноппа-Неймана. 23
Контрольные вопросы.. 23
Примеры решения задач. 24
Задания для самостоятельного решения. 27
Тестовые задания для самоконтроля. 32
Ключи к тестовым заданиям.. 33
Лабораторная работа № 1. Определение относительной молекулярной массы оксида углерода (IV) 33
Глава 2. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.. 36
2.1. Классификация неорганических веществ. 36
2.2. Классификация реакций в неорганической химии. 37
2.3. Номенклатура, получение и химические свойства неорганических веществ. 37
Контрольные вопросы.. 45
Примеры выполнения упражнений. 46
Задания для самостоятельного решения. 47
Тестовые задания для самоконтроля. 49
Ключи к тестовым заданиям.. 50
Лабораторная работа № 2 Классы неорганических соединений. 50
Глава 3. СТРОЕНИЕ АТОМА.. 54
3.1. История развития учения о строении атома. 54
3.2. Квантово-механическая модель строения атома. 57
3.2.1. Квантовые числа. 59
3.3. Периодический закон Д.И. Менделеева. 63
Контрольные вопросы.. 67
Примеры выполнения упражнений и решения задач. 67
Задания для самостоятельной работы.. 70
Тестовые задания для самоконтроля. 71
Ключи к тестовым заданиям.. 72
Глава 4. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ.. 73
4.1. Химичсекая связь. 73
4.1. Образование и свойства химической связи. 73
4.1.1. Полярность связи. 75
4.1.2. Поляризуемость связи. 76
4.1.3. Энергия и длина связи. 76
4.1.4. Направленность ковалентной связи. 77
4.1.4.1. Гибридизация атомных орбиталей. 77
4.1.4.2. Образование σ-, π- и δ-связей. 79
4.1.4.3. Образование кратных связей. 80
4.2. Механизмы образования ковалентных связей. 81
4.2.1. Обменный механизм.. 81
4.2.2. Донорно-акцепторный механизм.. 82
4.2.3. Насыщаемость – свойство ковалентной связи. 82
4.3. Ионная химическая связь. 82
4.4. Металлическая связь. 83
4.5. Межмолекулярное взаимодействие. 83
4.5.1. Ван-дер-Ваальсовы силы.. 83
4.5.2. Водородная связь. 84
4.6. Метод валентных связей. 84
4.7. Метод молекулярных орбиталей. 85
4.7.1. Связывающие и разрыхляющие орбитали. 85
4.7.2. Порядок и энергия связи. 86
4.7.3. Электронные конфигурации молекул. 89
Контрольные вопросы.. 90
Примеры выполнения заданий. 90
Задания для самостоятельного выполнения. 94
Тестовые задания для самоконтроля. 95
Ключи к тестовым заданиям.. 96
Лабораторная работа № 3 Расчет длины химической связи. 97
Глава 5. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА.. 101
5.1. Основные понятия и определения. 101
5.2. Функции состояния. 102
5.2.1. Внутренняя энергия (U) 102
5.2.2. Энтальпия (DН) 103
5.2.3. Закон Гесса. 104
5.2.4. Энтропия (S) 105
5.2.5. Энергия Гиббса (DG) 107
Контрольные вопросы.. 108
Примеры решения задач. 108
Задачи для самостоятельного решения. 110
Тестовые задания для самоконтроля. 116
Ключи к тестовым заданиям.. 117
Лабораторная работа № 4 Определение теплового эффекта реакции нейтрализации. 117
Глава 6. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА.. 121
6.1. Скорость химической реакции. 121
6.2. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции. 122
6.3. Влияние температуры на скорость химической реакции. 123
6.4. Влияние катализаторов на скорость химической реакции. 125
6.5. Реакция Белоусова-Жаботинского. 126
6.6. Химическое равновесие. 126
6.7. Принцип Ле-Шателье. 127
6.8. Фазовые равновесия. 128
6.9. Термический анализ. 130
Контрольные вопросы.. 132
Примеры решения задач. 132
Задачи для самостоятельного решения. 134
Тестовые задания для самоконтроля. 138
Ключи к тестовым заданиям.. 139
Лабораторная работа № 5 Скорость химической реакции. Катализ. 139
Глава 7. РАСТВОРЫ. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ... 143
7.1. Растворы как гомогенные системы.. 144
7.2. Вода. 144
7.3. Способы выражения состава раствора. 145
7.4. Растворимость веществ в воде. 146
7.5. Изменение энтальпии и энтропии при растворении. 147
7.6. Свойства разбавленных молекулярных растворов. 148
7.6.1. Закон Рауля. 148
7.6.2. Понижение температуры замерзания растворов. 148
7.6.3. Повышение температуры кипения растворов. 149
7.6.4. Осмос. 150
7.7. Растворы электролитов. 152
7.7.1. Степень диссоциации. 152
7.7.2. Диссоциация слабых электролитов. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. 153
7.7.3. Теория сильных электролитов. 154
7.8. Реакции обмена в растворах электролитов. 155
7.9. Дисперсные системы. Коллоидные растворы.. 160
7.9.1. Общие понятия о дисперсных системах. 160
7.9.2. Поверхностные явления. 161
7.9.3. Самопроизвольные поверхностные процессы.. 162
7.9.4 Адсорбция. 162
7.9.5. Строение двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Электрические свойства коллоидных растворов 169
7.9.6. Методы получения коллоидных растворов. 171
7.9.7. Очистка коллоидов. Мембраны и мембранные процессы.. 172
7.9.8. Устойчивость коллоидных систем. Коагуляция коллоидных растворов. 174
7.9.9. Оптические свойства коллоидных растворов. 175
7.9.10. Структурно-механические свойства дисперсных систем.. 177
Контрольные вопросы.. 177
Примеры выполнения заданий. 178
Задания для самостоятельного решения. 184
Тестовые задания для самоконтроля. 190
Ключи к тестовым заданиям.. 192
Лабораторная работа № 6 Часть I. Сильные и слабые электролиты.. 192
Лабораторная работа № 6 Часть II. Дисперсные системы и коллоидные растворы.. 194
Опыт 1. Получение гидрозоля канифоли методом конденсации. 194
Опыт 2. Получение гидрозоля серы окислительно-восстановительной реакцией. 194
Опыт 5. Получение гидрофильного золя крахмала диспергированием. 195
Глава 8. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.. 197
8.1. Определение степени окисления. 197
8.2. Окисление и восстановление. 198
8.3. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. 199
8.3.1. Метод электронного баланса. 199
8.3.2. Ионно-электронный метод. 200
8.4. Типы окислительно−восстановительных реакций. 201
8.5. Окислительно-восстановительные эквиваленты.. 202
Контрольные вопросы.. 202
Примеры решения задач. 203
Задачи для самостоятельного решения. 206
Тестовые задания для самоконтроля. 208
Ключи к тестовым заданиям.. 209
Лабораторная работа № 7 Окислительно-восстановителдьные реакции. 210
Глава 9. Электрохимия.. 212
9.1. Возникновение скачка потенциала на границе металл-раствор электролита. Электродные потенциалы 213
9.2. Гальванический элемент Даниэля-Якоби. 214
9.2.1. Измерение электродных потенциалов. 216
9.2.2. Хлорсеребряный электрод. 217
9.2.3. Уравнение Нернста. 217
9.2.4. Окислительно-восстановительные электроды.. 218
9.3. Химические источники тока. 218
9.3.1. Работа аккумулятора. 219
9.3.2. Топливные элементы.. 220
9.4. Коррозия металлов. 220
9.4.1. Химическая коррозия. 221
9.4.2. Электрохимическая коррозия. 221
9.4.3. Пассивность металла. 224
9.4.4. Защита металлов от коррозии. 224
9.5. Электролиз. 226
9.5.1. Электролиз расплавов. 227
9.5.2. Электролиз расторов. 227
9.5.3. Законы электролиза. 229
9.5.4. Поляризация и перенапряжение. 229
9.5.5. Применение электролиза. 231
Контрольные вопросы.. 231
Примеры выполнения заданий. 232
Задачи для самостоятельного решения. 236
Тестовые задания для самоконтроля. 242
Ключи к тестовым заданиям.. 243
Лабораторная работа № 8 Ряд напряжений металлов и электрохимическая коррозия. 243
Лабораторная работа № 9 Электролиз растворов электролитов. 245
Глава 10. ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ.. 248
10.1. Положение металлов в периодической системе. 248
10.2. Физические свойства металлов. 248
10.3. Металлическая связь. 249
10.4. Кристаллическое строение металлов. 250
10.5. Получение металлов. 250
10.6. Химические свойства металлов. 251
Контрольные вопросы.. 253
Примеры выполнения заданий. 254
Задания для самостоятельной работы.. 255
Тестовые задания для самоконтроля. 257
Ключи к тестовым заданиям.. 258
Лабораторная работа № 10 Химические свойства металлов. 258
Глава 11. МЕТАЛЛЫ d-СЕМЕЙСТВА.. 261
11.1. Электронное стоение и положение в периодической системе. 261
11.2. Физические свойства d-металлов. 263
11.3. Химические свойства. 263
11.4. Свойства соединений d-металлов. 265
Контрольные вопросы.. 266
Примеры выполнения заданий. 266
Задания для самостоятельной работы.. 267
Тестовые задания для самоконтроля. 269
Ключи к тестовым заданиям.. 270
Лабораторная работа № 11 Химические свойства соединений d-металлов. 270
Глава 12. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.. 273
12.1. Координационная теория Вернера. 273
12.2. Номенклатура комплексных соединений. 274
12.3. Химическая связь в комплексных соединениях. 275
12.4. Комплексные соединения как электролиты.. 276
Контрольные вопросы.. 277
Примеры выполнения заданий. 277
Задания для самостоятельной работы.. 280
Тестовые задания для самоконтроля. 282
Ключи к тестовым заданиям.. 283
Лабораторная работа № 12 Комплексные соединения. 283
Глава 13. ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ.. 286
13.1. Теория химического строения А.М. Бутлерова. 286
13.2. Классификация органических соединений. 290
13.3. Основы номенклатуры органических соединений. 291
13.4. Классификация реакций в органической химии. 292
13.5. Химические свойства классов органических соединений. 293
Контрольные вопросы.. 296
Примеры выполнения заданий. 296
Задания для самостоятельной работы.. 297
Тестовые задания для самоконтроля. 299
Ключи к тестовым заданиям.. 301
Лабораторная работа № 13 Химические свойства органических соединений некоторых классов. 301
Глава 14. ПОЛИМЕРЫ... 303
14.1. Природные полимеры.. 303
14.1.1. Натуральный каучук. 303
14.1.2. Крахмал. 304
14.1.3. Целлюлоза. 305
14.1.4. Белки. 306
14.2. Синтетические полимеры.. 307
14.2.1. Получение синтетических полимеров. 308
14.2.2. Структура полимеров. 309
14.2.3. Химические свойства полимеров. 311
14.2.4. Электрические свойства полимеров. 311
Контрольные вопросы.. 312
Примеры выполнения заданий. 313
Задания для самостоятельной работы.. 314
Тестовые задания для самоконтроля. 316
Ключи к тестовым заданиям.. 317
Лабораторная работа № 14 Получение синтетических полимеров. 317
Глава 15. Химическая идентификация веществ. Качественный и количественный анализ 319
15.1. Качественный анализ. 319
15.1.1. Методы очистки и разделения веществ. 320
15.1.2. Идентификация катионов неорганических веществ. 323
15.2. Количественный анализ - определение содержания компонентов в анализируемом веществе. 326
15.2.1. Гравиметрический метод анализа. 326
15.2.2. Титриметрический метод анализа. 326
15.2.3. Оптические методы анализа. 328
15.2.4. Электрохимические методы анализа. 329
Задания для самостоятельной работы.. 330
Тестовые задания для самоконтроля. 341
Ключи к тестовым заданиям.. 342
Лабораторная работа № 15 Определение общей жесткости воды.. 342
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 344
Приложение 1. 344
Важнейшие величины и соотношения, применяемые при решении задач. 344
Приложение 2. 349
Электроотрицательность элементов по Полингу. 349
Приложение 3. 350
Термодинамические константы некоторых веществ. 350
Приложение 4. 353
Растворимость некоторых солей и оснований в воде. 353
Приложение 5. 354
Степень диссоциации некоторых электролитов. 354
Приложение 6. 355
Константы диссоциации некоторых электролитов при 298 К.. 355
Приложение 7. 356
Произведение растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25°С.. 356
Приложение 8. 356
Стандартные электродные потенциалы ( Е°) металлов при 25°С (ряд напряжений) 356
Приложение 9. 357
Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы некоторых систем в водных растворах при 25°С 357
Приложение 10. 358
Коэффициенты активности f ионов при различной ионной силе раствора. 358
Приложение 11. 358
Константы нестойкости комплексных ионов при 25°С*. 358
Приложение 12. 360
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.. 360
Приложение 13. 361
Свойства и применение некоторых полимеров. 361
Список литературы.. 362
Учебник
Мартынова Татьяна Викторовна
Артамонова Инна Викторовна
ГодуновЕвгений Борисович
Химия