Контрольная работа по химии ВМС. Заказ 1319417реш. В результате дробного растворения полиакриловой кислоты в водноацетоновых смесях различного состава был установлен следующий фракционный состав

• Название: В результате дробного растворения полиакриловой кислоты в водноацетоновых смесях различного состава был установлен следующий фракционный состав
• Анкор: Контрольная работа по химии ВМС
• Дата: 09.02.2020
• Размер: 144.29 Kb.
• Имя файла: Заказ 1319417реш.docx
• Тип: Документы; #107635
• страница: 2 из 6

ТЕМА 2. СИНТЕЗ ПОЛИМЕРОВ

2.1 РАДИКАЛЬНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ

10. При проведении реакции полимеризации стирола [М] = 3,5 моль/дм³ под действием динитрилаазодиизомасляной1слоты [I] = 3•10 моль/дм³ в бензоле требуется получить по-шер (полимер?) со средней степенью полимеризации 3000. Какого выхода полимера следует ожидать, если известно, что K_d= 4,7•10^-5 с^-1, эффективность инициатора на момент завершения реакции оставляете 0,288? Известно также, что эффективность инициатора в этих условиях изменяется линейно в соответствии с зависимостью f_э = 0,413 - 0,0208t, где t -время (ч).
Решение.

При постоянной концентрации мономера скорость полимеризации пропорциональна корню квадратному из концентрации инициатора ("правило квадратного корня"):



где К – суммарная константа скорости полимеризации;

[М] - концентрация мономера;

[I] - концентрация инициатора.

K = K_p(f_э K_d/ K_o)^1/2

где K_d- константа скорости распада инициатора;

K_p- константа скорости роста полимерной цепи;

К_o - константа скорости обрыва цепи.

Концентрация инициатора в условии задачи пропечатана нечётко, поэтому рискну предположить, что [I] = 3•10^–1 моль/дм³.

Вычислим время реакции (ч) по изменению эффективности инициатора:

f_э = 0,413 - 0,0208t = 0,288

t = (0,413 – 0,288)/0,208 = 0,601 ч

Таблица 2

Мономер	Кр, дм3/(моль*с)			ΔЕр, кДж/моль		Ко*107, дм3/(моль*с)			ΔЕо, кДж/моль
	30̊С	60̊С	30̊С			60̊С
Стирол	49	145	30,6		0,24		0,30	8,0

Длину кинетической цепи 𝛎 можно вычислить исходя из соотношения



При постоянной концентрации мономера скорость полимеризации пропорциональна корню квадратному из концентрации инициатора ("правило квадратного корня"):

(10)

где К – суммарная константа скорости полимеризации; [М] - концентрация мономера; [I] - концентрация инициатора;

K = K_p(f_э K_d/ K_o)^1/2 = (11)

где K_d- константа скорости распада инициатора;

Для f_э возьмём среднее значение по процессу: f_э=(0,413+0,288)/2 = 0,350

K_p- константа скорости роста полимерной цепи;

К_o - константа скорости обрыва цепи.

Кр и Ко возьмём в таблице 2 для температуры 30^оС: Кр = 49; Ко = 0,24.

Получим, что длина кинетической цепи равна



ТЕМА 2.2. ИОННАЯ И ИОННО-КООРДИНАЦИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ
10. Написать схему реакции полимеризации окиси этилена в растворе соответствующего спирта в присутствии этилата натрия. Выведите общую формулу скорости данного процесса.

Решение.

Анионная полимеризация окиси этилена протекает под действием оснований: алкоголятов, гидроксидов, карбонатов или других соединений щелочных или щёлочноземельных металлов.

Механизм реакции выглядит следующим образом:

1) Инициирование:

(СН₂СН₂)О + С₂Н₅ОNa → С₂Н₅О–СН₂СН₂ –О^–Na⁺

2) Рост цепи:

С₂Н₅О–СН₂СН₂ –О^–Na⁺ + n(СН₂СН₂)О → С₂Н₅О–( СН₂СН₂ –О)_n–СН₂СН₂ –О^–Na⁺

3) Обрыв цепи:

С₂Н₅О–( СН₂СН₂ –О)_n–СН₂СН₂ –О^–Na⁺ → С₂Н₅О–( СН₂СН₂ –О)_n–СН=СН₂ + NaOH

С₂Н₅О–( СН₂СН₂ –О)_n–СН₂СН₂ –О^–Na⁺ + С₂Н₅ОH →

→ С₂Н₅О–( СН₂СН₂ –О)_n+1– О С₂Н₅ + NaOH
Характер кинетики такого процесса определяется только отношением констант скоростей реакций инициирования (k_ин) и роста (k_p). При kин >>kp для скорости реакции выполняется простое соотношение:



V = k_p[С₂Н₅ОNa]₀*[(СН₂СН₂)О]