Понятие о высокомолекулярных соединениях, методы синтеза

Лекция 23. Высокомолекулярные соединения,

Вопросы для самопроверки

1. Что такое коагуляция и какие факторы вызывают коагуляцию гидрофобных золей?

2. Сформулируйте правило значности Шульце-Гарди и поясните его сущность на конкретных примерах.

3. Рассмотрите лиотропный ряд (ряд Гофмейстера) для ионов щелочных металлов. От каких причин зависит их коагулирующее действие?

4. Как влияют органические ионы на коагуляцию гидрофобных золей?

5. В каких случаях наблюдается взаимная коагуляция и полная взаимная коагуляция золей? Как происходит процесс перезарядки коллоидных растворов в природе?

6. Дайте определение понятия „порог коагуляции”, приведите формулу для его расчёта.

7. Рассмотрите формулу закона шестой степени. Как этот закон согласуется с эмпирическим правилом Шульце-Гарди?

8. Какова взаимосвязь процесса коагуляции и величины электрокинетического (дзета) потенциала?

9. Поясните влияние концентрации электролита на скорость коагуляции гидрофобных золей.

10. В чём состоит различия в процессах коагуляции гидрофобных и гидрофильных золей?

принципы классификации.

23.1. Понятие о высокомолекулярных соединениях, методы синтеза

23.2. Принципы классификации высокомолекулярных соединений

23.3. Особенности строения и свойства ВМС

Само название показывает, что основной признак высокомолекулярных соединений (ВМС) – высокая молекулярная масса, а следовательно, и большой размер молекул. В настоящее время к ВМС относят вещества с молекулярной массой более 5000 вплоть до многих миллионов. Такие гигантские молекулы, состоящие из многих сотен атомов, называют макромолекулами, а химию ВМС – макромолекулярной химией.

Все ВМС делятся на природные и искусственные. К природным полимерам принадлежат такие важнейшие для биологии и техники органические вещества, как белки, каучук, крахмал, целлюлоза.

Неорганические полимеры распространены в минеральном мире и играют такую же роль, как и органические ВМС в живой природе. Высокомолекулярными соединениями являются различные природные модификации элементарного углерода (алмаз, графит), полимерная окись алюминия [АI₂О₃] (корунд, рубин, сапфир), кремневый ангидрид [SiО₂]_n(кварц, горный хрусталь, аметист).

Искусственные ВМС получают в результате реакции полимеризации (сополимеризации) и поликонденсации. Реакцией полимеризации называют процесс, в результате которого целое число молекул исходного низкомолекулярного вещества (мономера) соединяется друг с другом главными валентностями, образуя новые вещества.

Реакция не сопровождается выделением побочных продуктов, следовательно, протекает без изменения элементарного состава реагирующих веществ. Однако полученный полимер значительно отличается от исходного мономера по физическим и химическим свойствам.

Если в реакции полимеризации участвуют 2 мономера или более, то процесс называется сополимеризацией (совместной полимеризацией), а продукты сополимеризации – сополимерами. В состав сополимеров входят различные мономерные звенья – соответственно числу мономеров. Сополимеризация позволяет широко варьировать свойства получаемых полимеров.

Поликонденсацией называется процесс образования ВМС из низкомолекулярных (мономеров), сопровождающийся выделением таких простых продуктов как вода, аммиак, гологеноводороды и др. К поликонденсации склонны соединения, содержащие две или несколько функциональных групп. Последние, взаимодействуя, отщепляют молекулу побочного продукта и образуют новую группу, связывающую остатки реагирующих молекул. Таким образом, состав элементарного звена полимера, образовавшегося в результате реакции поликонденсации, не соответствует составу исходных мономеров.

Особенности всех этих типов реакций образования ВМС подробно рассматриваются в курсе органической химии.

Элементоорганические полимерные соединения, содержащие в основных цепях атомы кремния, алюминия, фосфора, титана, никеля и других элементов, получают только искусственным путем. Характерная особенность химии ВМС заключается в том, что наименьшей «частицей», участвующей в реакции или физико-химическом процессе, является не макромолекула, а элементарное звено (при химических процессах) или участок цепи (при физико-химических и физико-механических процессах).

Дата добавления: 2014-01-07