Question

Полиизобутилен получают полимеризацией изобутилена в среде жидкого этилена при 100°С. Определите массу полиизобутилена, который можно получить из 5000 кг раствора изобутилена в этилене с массовой долей С 4 Н 8 20%. Степень превращения изобутилена 100% Какой вывод можно сделать о сравнительной реакционной способности этилена и изобутилена в условиях реакции?

Answer 1

Ответ:

Пример 32.1.Чему равна степень полимеризации изобутилена при получении полиизобутилена с молекулярной массой 56280?

Решение.Полиизобутилен (полимер) получается реакцией полимеризации изобутилена (мономера), реакция представлена следующей схемой:

    СН3

  n CH2=C–CH3 −СH2–C–

CH3 CH3 n

изобутилен полиизобутилен

Степень полимеризации n показывает, какое число молекул мономера вступает в реакцию полимеризации. Молекулярная масса изобутилена С4Н8 равна 56, средняя молекулярная масса полимера 56280. Следовательно, степень полимеризации

1005

Пример 32.2.Составить уравнение реакции сополимеризации бутена-1

(CH2=CH–CH2–CH3) и стирола CH2=CH,

C6H5

если число молекул бутена-1 и стирола, входящих в состав макромолекул, находятся в соотношении 2:1.

Решение. Сополимеризация – это реакция полимеризации, в которой участвуют молекулы разных мономеров. В данном случае одним мономером является бутилен, другим стирол. Уравнение реакции сополимеризации имеет вид:

n (CH2=CH–CH2–CH3 + CH2=CH + CH2=CH–CH2–CH3) ®

C6H5

® (–CH2–CH–CH2–CH–CH2–CH–) n

       

     

C2H5 C6H5 C2H5

Пример 32.3. Составить схему реакции поликонденсации ацетальдегида с фенолятом натрия, считая, что на 2 моль фенолята натрия приходится 1 моль ацетальдегида.

Решение.Поликонденсация – это реакция синтеза полимера из низкомолекулярных соединений, содержащих две или несколько функциональных групп, сопровождающаяся выделением за счет этих групп таких низкомолекулярных веществ, как вода, аммиак, галогеноводород.

Данная реакция поликонденсации может быть представлена следующей схемой:

Объяснение:

Answer 2

Для определения массы полиизобутилена, который можно получить из данного раствора изобутилена в этилене, мы можем использовать стехиометрию реакции полимеризации изобутилена. Реакция полимеризации изобутилена выглядит следующим образом:

nC4H8 → (C4H8)n

Молярная масса изобутилена (C4H8) равна примерно 56.11 г/моль.

1. Сначала определим количество молей изобутилена в 5000 кг раствора:

Массовая доля изобутилена (C4H8) в растворе составляет 20%, что означает, что в 5000 кг раствора содержится:

0.20 * 5000 кг = 1000 кг изобутилена

Теперь найдем количество молей изобутилена:

Масса (в кг) / Молярная масса (в г/моль) = моль

1000 кг / 56.11 г/моль ≈ 17.83 моль

2. Далее, так как степень превращения изобутилена составляет 100%, все моли изобутилена превратятся в полиизобутилен. Таким образом, количество молей полиизобутилена равно количеству молей изобутилена:

17.83 моль

3. Найдем массу полиизобутилена, зная его мольную массу. Мольная масса полиизобутилена (C4H8)n зависит от степени полимеризации n, но давайте предположим, что средний размер полимера имеет молекулярную массу примерно 100 г/моль.

Масса = количество молей * мольная масса = 17.83 моль * 100 г/моль ≈ 1783 г

Таким образом, масса полиизобутилена, который можно получить из 5000 кг раствора изобутилена в этилене, составляет примерно 1783 г или 1.783 кг.

Что касается вывода о сравнительной реакционной способности этилена и изобутилена в условиях реакции, можно сказать, что в данной реакции изобутилен является более активным реагентом по сравнению с этиленом, поскольку он полимеризуется и образует полимер при данной температуре и условиях реакции, в то время как этилен остается непрореагированным.