ДЕ_5 задачник


ДЕ 5. Высокомолекулярные соединения
Список литературы, которую необходимо просмотреть для успешного решения заданий данной дидактической единицы
Основная :1. Коровин Н.В. Общая химия: Учебн. для технических направ. и спец. вузов / Н.В. Коровин. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. Шк., 2002. – глава 14 (с. 450–474).
Дополнительная
2. Власов В.В. Химия биополимеров / В.В. Власов. – Новосибирск: НГУ, 1980. – 80 с.
3. Практическая химия белка / Под ред. Дарбре. – м.: Мир, 1989. – 623 с.
4. Шабарова З.А. Химия нуклеиновых кислот и их компоненты / З.А. Шабарова, Л.А. Богданов. – М.: Химия, 1978. – 584 с.
5. Кнорре Д.Г. Биологическая химия / Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. – М.: Высш. шк., 2000. – 479 с.
6. Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.Г. Рем. – М.: Мир, 2000. – 469 с.
7. Гринштейн Дж. Химия аминокислот и пептидов / Дж. Гринштейн, М. Виниц. – М.: Мир, 1966. – 824 с.
8 Аверко-Антонович И.Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров: Учебное пособие / И. Ю. Аверко-Антонович, Р. Т. Бикмуллин. – Казань : КГТУ, 2002. – 604с
9 Тугов И.И. Химия и физика полимеров: Учебное пособие для вузов / И. И. Тугов, Г. И. Кострыкина. – М.: Химия, 1989. – 432с
10 Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учеб. для вузов / Ю.Д. Семчиков. – Н.Новгород : Изд-во НижГУ им. Н.И. Лобачесвского; М.: Изд.центр «Академия», 2003. – 368 с.
11 Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров / Г. М. Бартенев, Ю. В. Зеленев. – М.: Высш. Шк., 1983. – 391 с.
12 Конкин А.А. Полиолефиновые волокна / А. А. Конкин, М. П. Зверев. – Л.: Химия, 1966.
13 Тагер А.А. Физико-химия полимеров : Учеб пособие для хим.фак. ун-тов / А.А. Тагер; под ред. А.А. Аскадского. – М.: Научный мир, 2007. – 573 с.
14 Бартенев Г.М. Физика полимеров / Г. М. Бартенев, С. Я. Френкель. – Л.: Химия, 1990. – 432 с.
Электронные ресурсы
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Полимеры
2. http://biomolecula.ru.
3. Дерябина Г.И. Органическая химия: интерактивный мультимедийный учебник / Г.И.Дерябина, Г.В. Кантария. – www.chemistry.ssu.samara.ru/flash/link_f17.htm.
4. Лазуркин Ю.С. Биополимеры / Ю.С. Лазуркин. – www.Chemport.ru/biopolymers.shtml5. Полимеры и биополимеры. – www.postnauka.ru/video/383476. Биополимеры. – www.dic.academic.ru/dic.nsf/bse/69419/БиоплимерыТема задания Органические и неорганические полимеры
401. Полимером какого непредельного углеводорода является натуральный каучук? Напишите структурную формулу этого углеводорода. Как называется процесс превращения каучука в резину?
402. Напишите структурную формулу метакриловой кислоты. Какое соединение получается пи взаимодействии ее с метиловым спиртом. Напишите уравнение реакции.
403. В чем разница предельных и непредельных углеводородов? Составьте схему образования каучука из дивинила и стирола? Что такое вулканизация?
404. Как называют углеводороды, представителем которых является изопрен? Составьте схему сополимеризации изопрена и изобутилена.
405. Приведите примеры получения полимеров с помощью реакция полимеризации и поликонденсации. В чем принципиальное отличие этих реакций?
406. Какие из перечисленных далее полимеров получают реакцией полимеризации, а какие – реакций поликонденсации: полистирол, фенолформальдегидные смолы, лавсан, поливинилхлорид, тефлон, полиглицин, капрон?
407. Какие соединения называют элементоорганическими, кремнийорганическими? Укажите важнейшие свойства кремнийорганических полимеров. Как влияет на свойства кремнийорганических полимеров увеличение числа органических радикалов, связанных с атомом кремния?
408. Как называют углеводороды, представителем которых является изопрен? Составьте схему сополимеризации изопрена и изобутилена.
409. Напишите уравнение реакции дегидратации пропилового спирта. Составьте схему полимеризации полученного углеводорода.
410. Как получают в промышленности полистирол? Приведите схему его полимеризации. Изобразите с помощью схем линейную и трехмерную структуры полимеров.
411. Дайте объяснение понятию «полимеризация». Какие виды полимеризации вам известны. Приведите примеры. Происходит ли изменение массы образующегося полимера в ходе такой реакции в сравнении с массами исходных веществ?
412. Дайте объяснение понятию «поликонденсация». Какие виды поликонденсации мономеров вам известны. Приведите примеры. В чем различие между реакциями полимеризации и поликонденсации? Происходит ли изменение массы образующегося полимера в ходе такой реакции в сравнении с массами исходных веществ?
413. Напишите структурные формулы следующих полимеров: найлон (полигексаметиленадипинамид), капрон, полиэтилентерефталат, полисилоксан, фенолформальдегидная смола.
414. Что понимают под степенью полимеризации макромолекул полимера? От каких факторов она зависит? Как влияет степень полимеризации на величину молекулярной массы полимера.
415. Какие полимеры относятся к карбоцепным и гетероцепным высокомолекулярным соединениям? Приведите примеры.
416. Какие высокомолекулярные вещества относятся к неорганическим полимерам? Приведите примеры.
417. Почему асбест относится к природному волокнистому полимерному материалу? Ответ обоснуйте.
418. Приведите известные вам примеры неорганических полимеров. Каким образом их можно получить? Какое применение они находят в народном хозяйстве?
419. Рассмотрите классификацию высокомолекулярных соединений по величине диаметра макромолекул. Дайте определения следующим понятиям: «изодиметрические макромолекулы», «асимметрические макромолекулы». Приведите примеры.
420. Какое строение имеют высокомолекулярные соединения? Как оно отражается на свойствах полимеров? Ответ обоснуйте.
Тема задания Методы получения полимеров
421. Составьте схему сополимеризации бутилена и стирола, приняв, что число молекул бутилена и стирола, входящих в состав макромолекулы полимера, находится в соотношении 2 : 3. Вычислите, какой объем бутилена (н.у.) и какая масса стирола нужны для получения 425 кг полимера, если производственные потери составляют 25%. Ответ: 57,72 м3; 416,00 кг.
422. Составьте уравнение полимеризации стирола. Определите массу стирола, которую нужно взять для получения 1 т полистирола, если потери в производстве составляют 15%. Рассчитайте коэффициент полимеризации. Ответ1,175 г; 9640.
423. Напишите уравнение реакции получения метилового эфира метакриловой кислоты и реакцию полимеризации его в полиметилметакрилат. Рассчитайте массу полиметилметакрилата, которая получится, если 43,0 г метакриловой кислоты взаимодействует с избытком метилового спирта, а коэффициент полимеризации равен 150. Ответ: 50,0 г; 7,50 кг.
424. Напишите схему сополимера стирола и акрилнитрила, считая, что образуется полимер с регулярным чередованием мономерных звеньев в соотношении 1 : 1.
425. Напишите уравнение реакции полимеризации изомеров бутилена, структура которых выражается формулами СН2=СН–СН2–СН3 и СН3–СН=СН–СН3 .
426. Составьте уравнение реакции получения изопренового каучука полимеризацией изопренов.
427. Для получения синтетического волокна «нитрон» в качестве мономера используют акрилонитрил СН2=СН–СN. Составьте уравнение полимеризации этого мономера.
428. Напишите уравнение реакции полимеризации формальдегида и определите коэффициент полимеризации в реакции получения полиформальдегида со средней молекулярной массой 45000. Ответ: 1500.
429. Напишите уравнение реакции получения политетрафторэтилена (фторопласта-4) и определите среднюю молекулярную массу полимера, если коэффициент полимеризации равен 1200. Ответ: 120000.
430.Чему равен коэффициент полимеризации бутадиен-нитрильного каучука, если средняя молекулярная масса его 395000? Составьте уравнение реакции полимеризации. Ответ: 500.
431. Составьте уравнение полимеризации масляного альдегида. Определите массу раствора масляного альдегида (ω = 12 %), необходимую для получения 500 кг полимера. Чему равен коэффициент полимеризации? Ответ: 4166 кг; 6950.
433. Составьте уравнения реакций получения полихлорвинила, если в качестве исходного вещества взять ацетилен.
434. Напишите уравнение реакции полимеризации формальдегида. Какое количество полимера образуется, если для реакции взято 250 кг раствора формальдегида с массовой долей НСОН 40 %. Определите коэффициент полимеризации, если массовая доля потерь составляет 10 %. Ответ: 90,0 кг ; 3000.
435. В производстве ацетатного волокна получают эфир целлюлозы и уксусной кислоты. Составьте уравнение реакции, считая, что при этерификации образуется диацетилцеллюлоза. Найдите массу диацетилцеллюлозы, которая образовалась при взаимодействии целлюлоза с 500 мл раствора уксусной кислоты с концентрацией 1 моль/л. Ответ: 123 кг.
436. Составьте схему реакции поликонденсации между уксусным альдегидом и фенолятом натрия, считая, что на 2 моль фенолята натрия потребуется 1 моль уксусного альдегида. Какая масса уксусного альдегида с массовой долей 35 % потребуется для получения 300 кг смолы. Ответ: 145,9 кг.
437. Волокно «энант» получают поликонденсацией аминоэнантовой кислоты (энантовая кислота – седьмой член в гомологическом ряду предельных одноосновных карбоновых кислот). Напишите уравнение реакции поликонденсации и определите массу аминоэнантовой кислоты, которая потребуется для получения 150 г смолы. Ответ: 171 г.
438. Волокно «лавсан» является продуктом поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля. Какая масса терефталевой кислоты вступит в реакцию с 150 г раствора этиленгликоля с массовой долей 35 %. Соотношение между числом молекул терефталевой кислоты и этиленгликоля 2 : 1. Какая масса смолы при этом образуется? Ответ: 281,0 г; 303,0 г.
439. Напишите уравнение реакции поликонденсации карбамида с уксусным альдегидом, исходя из того, что с каждым 3 моль карбамида вступают в реакцию 2 моль альдегида. Рассчитайте массу смолы, которая получится, если в реакции участвуют 15 кг карбамида и 12 кг альдегида. Ответ: 19,3 кг.
440. Определите массу этилакриловой кислоты, которая вступает в реакцию с 225 г раствора пропилового спирта С3Н7ОН (ω = 30 %)? Какая масса полимера получится в результате реакции, если коэффициент полимеризации равен 32.
Тема задания Строение и свойства полимеров
441. Из приведенного ниже списка выберите термопластические и термореактивные полимеры: фенолформальдегидная смола, полиэтилен, полистирол, капрон. В чем главное отличие термопластов от термореактивных полимеров?
442. Чем отличается строение и свойства полиэтилена высокого и низкого давления? Каковы условия их синтеза?
443. Чем отличаются друг от друга: а) каучук и резина; б) резина и эбонит; в) каучук и гуттаперча?
444. Как меняются механические свойства полимеров при переходе их из кристаллического состояния в аморфное? Ответ подтвердите примерами.
445. Какие полимеры называются стереорегулярными? Чем объясняется более высокая температура плавления и большая механическая прочность стереорегулярных полимеров по сравнению с нерегулярными?
446. Какие полимеры называются термопластичными, термореактивными? Укажите три возможных состояния полимеров? Чем характеризуется переход из одного состояния в другое?
447. Как различаются по строению и свойствам полимеры нерегулярной и регулярной структуры? Объясните на примерах.
448. Какие различия в свойствах имеются у аморфных и кристаллических полимеров? Ответ обоснуйте.
449. Какие полимеры называют пластомерами и эластомерами? В чем различие их свойств? Приведите примеры.
450. Какие механические свойства могут проявлять полимеры? От каких факторов они зависят? Приведите примеры.
451. Опишите возможные электрические свойства полимеров. От каких параметров они зависят?
452. Укажите основные полимерные диэлектрические материалы, которые нашли широкое применение в электротехнике. Запишите их структурные формулы.
453. От каких факторов зависит электрическая проводимость полимеров? У какого из полимеров выше электрическая проводимость: полипропилен или поливинилхлорид? Ответ обоснуйте.
454. Что понимают под процессом старения полимеров? Укажите, какой из полимеров наиболее устойчив против старения: фторопласт или полиэтилен?
455. Дайте определения понятиям: полимерное волокно, полимерная пленка Укажите, какие полимерные волокна имеют широкое применение в промышленности. Напишите их структурные формулы и укажите методы их получения.
456. Дайте определения понятиям: лак, клей. Какие виды клеев вам известны? Что такое термопластические, термореактивные и резиновые клеи? Что используется в качестве полимерной основы в ПВА?
457. Что понимают под композиционными материалами? Какие полимеры используются в качестве основы их? Приведите примеры, напишите структурные формулы этих полимеров и укажите основные свойства, которые они могут проявлять.
458. Что понимают под пределом прочности полимера? В каких единицах измеряется эта величина, от каких факторов она зависит?
459. Что понимают под диэлектрической проницаемостью полимеров? От каких факторов она зависит? Расположите следующие полимеры в ряд по увеличению величины диэлектрической проницаемости: полиэтилен, политетрафторэтилен, полистирол, поливинилхлорид.
460. Как ведут себя полимеры по отношению к кислотам, щелочам, нагреванию? Ответ подтвердите примерами и соответствующими уравнениями реакций.
Тема задания Биополимеры
461. Какие соединения называются аминокислотами? Напишите формулу простейшей аминокислоты. Составьте схему поликонденсации аминокапроновой кислоты. Как называется образующийся при этом полимер?
462. Пользуясь структурными формулами, опишите полимерное строение крахмала и целлюлозы и объясните, чем эти два вещества отличаются друг от друга.
463. Объясните значение следующих терминов: нуклеиновая кислота, витамин А, ДНК, тироксин, гормон.
464. Составьте структурную формулу полипептида, содержащего следующие звенья (в том порядке, как они перечислены): валин – глицин – аланин – фенилаланин.
465. Опишите состав молекул РНК и ДНК. В чем наблюдается различие между ними? Как называется каждая из цепей ДНК? Какие типы азотистых оснований характерны для ДНК?
466. Составьте уравнения реакций, описывающие расщепление крахмала, белков и жиров в процессе пищеварения в организме человека, в предположении, что для этого имеются необходимые условия.
467. Жиры обычно не являются высокомолекулярными веществами. Какое изменение структуры жиров позволило бы образоваться высокополимерному соединению из типичного жира?
468. Что понимают под природным каучуком? Мономер какого соединения входит в его состав? Какими свойствами обладает природный каучук?
469. Какие исходные вещества входят в состав ацетатного шелка? Как его получают в промышленности? Какие химические реакции лежат в основе этого процесса?
470. Что понимают под реакцией гидролиза полимеров? Приведите примеры реакции гидролиза крахмала и целлюлозы? Какое вещество образуется в результате полного гидролиза этих полимеров?
471. Напишите формулы мономеров следующих природных высокомолекулярных соединений: полифосфонитрилхлорид, сера, алмаз. Укажите, где их можно встретить в природе.
472. Какие фазовые состояния характерны для полимеров? В чем различие между стеклообразным, вязкотекучим и эластичным состояниями полимеров? Что понимают под температурой текучести полимера?
473. Что такое молекулярная масса полимера? Какими экспериментальными методами можно ее определить?
474. Что понимают под биополимерами? Каким образом они создаются? Каковы условиях их возникновения? Чем они отличаются от синтетических и искусственных полимеров? Какие два типа биополимеров вам известны? Приведите примеры.
475. Что такое натуральный шелк? Как он образуется в природе? Из каких макромолекул он состоит?
476. Дайте определения понятиям «полинуклеотиды, нуклеотиды»? Какие составные части структурного звена имеют полинуклеотиды?
477. Из приведенного списка природных полимеров выделите те, которые имеют разветвленное строение: амилоза, амилопектин, белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук, целлюлоза. Ответ подтвердите примерами.
478. Что понимают под степенью полимеризации полимера? Как ее можно определить. Почему разные полимеры имеют разные значения степени полимеризации?
479. Почему в природе известно огромное разнообразие белков, хотя аминокислот, образующих молекулы белка, известно всего 20? Можно ли на примере изучения состава молекулы белка сделать вывод о единстве живой и неживой природы?
480. Рассчитать, сколько молекул воды в растворе связано с одной молекулой белка и с двумя аминокислотами, если известно, что 21 г белка связывают 17 г воды. Молекулярная масса белка равна 76500 г/моль, а число аминокислотных остатков равно 618.

Приложенные файлы

  • docx 18051031
    Размер файла: 30 kB Загрузок: 2

Добавить комментарий