Загрузка...

Другие задания смотри здесь...

Задание 176. Дайте определения терминам «полимер», «реакция полимеризации». Полимер — соединение, молекулы которого состоят из большого количества групп атомов одинакового строения. Реакцию соединения многих одинаковых молекул вследствие разрушения кратных связей называют реакцией полимеризации 

 

Задание 177. Укажите правильное окончание предложения «На концах молекул полиэтилена находятся группы атомов …»:

а) СН; 

б) СН2;

в) СН3.

 

Задание 178. Одна из молекул в образце полиэтилена тяжелеэ молекулы воды в 700 раз. Определите значение n для формулы этой молекулы.

Дано: формула полиэтилена (-СH2-CH2-)n, DH2O((-СH2-CH2-)n)=700.

Найти: n-?

Решение:

M=Mr г/моль. 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18, поэтому М(Н2О)=18 г/моль. 

Mr((-СH2-CH2-)n)=n(2Ar(C)+4Ar(H))=n(212+41)=28n, поэтому

M((-СH2-CH2-)n)=28n г/моль.

DH2O((-СH2-CH2-)n)=M((-СH2-CH2-)n)/M(H2O), поэтому 

M((-СH2-CH2-)n)/M(H2O)=700

28n/18=700, 28n=70018, n=70018:28, n=450

Ответ: n=450.

 

Задание 179. Какой объем этилена образуется (в пересчете на нормальные условия) в результате термического разложения 3,5 г полиэтилена?

Дано: формула полиэтилена (-СH2-CH2-)k m((-СH2-CH2-)k)=3,5 г.

Найти: V(СH2=CH2)-?

Решение:

Пишем уравнение термического разложения полиэтилена:

(-СH2-CH2-)k -> kСH2=CH2

Вычисляем количество вещества полиэтилена по формуле n=m/M, где M=Mrг/моль.

Mr((-СH2-CH2-)k)=k(2Ar(C)+4Ar(H))=k(212+41)=28k,

M((-СH2-CH2-)k)=28k г/моль.

n((-СH2-CH2-)k)=m((-СH2-CH2-)k):M((-СH2-CH2-)k)=3,5 г:28k г/моль=0,125/k моль

За уравнением реакции соотношение количества веществ полиэтилена и этилена n((-СH2-CH2-)k):n(СH2=CH2)=1:k, то есть в результате термического розложения любого количества вещества полиэтилена образуется этилен в k раз большего количества, поэтому 

n(СH2=CH2)=n(-СH2-CH2-)n)k=(1,125/k)k=1,125 моль

С формулы n=V/VM, где VM=22,4 л/моль при н.у., находим объем этилена V=n•VM.

V(СH2=CH2)=n(СH2=CH2)•VM=0,125 моль•22,4 л/моль=2,8 л.

Ответ: V(СH2=CH2)=2,8 л.

 

Задание 180. Какой объем воздуха (н.у.) необходим для сжигания 140 г полиэтилена? Считайте, что объемная доля кислорода в воздухе равна 20%.

Дано: формула полиэтилена (-СH2-CH2-)km((-СH2-CH2-)k)=140 г, 

φ(O2)=20% либо 0,2. Найти: V(воздуха)-?

Решение:

I cпособ

Вычисляем количество вещества полиэтилена по формуле n=m/M, где M=Mrг/моль.

Mr((-СH2-CH2-)k)=k(2•Ar(C)+4•Ar(H))=k(2•12+4•1)=28k, поэтому

M((-СH2-CH2-)k)=28k г/моль.

n((-СH2-CH2-)k)=m((-СH2-CH2-)k) : M((-СH2-CH2-)k)=140 г : 28k г/моль=

=5/k моль.

Пишем уравнение горения полиэтилена:

(-СH2-CH2-)k + 3kO2 -> 2kCO2 + 2kH2O

Соотношение количества реагентов (в молях) равно соотношению соответствующих коэффициентов в уравнении реакции. За соотношением n((-СH2-CH2-)k):n(О2)=1:3k, видим, что количество вещества кислорода в 3k раза больше, поэтому 

v(О2)=3kv((-СH2-CH2-)m)=3k5/k моль=15 моль.  

С формулы n=V/VM, где VM=22,4 л/моль при н.у., находим объем V=n•VM.

V(О2)=n(О2)•VM=15 моль•22,4 л/моль=336 л.

С формулы вычисления объенной доли вещества φ(вещества)=V(вещества)/V(смеси) находим V(смеси)=V(вещества)/φ(вещества).

V(воздуха)=V(О2)/φ(О2)=336 л : 0,2 = 1680 л.

ІІ способ

Пишем уравнение горения полиэтилена:

    140 г     х л

 (-СH2-CH2-)k + 3kO2 -> 2kCO2 + 2kH2O

     28k г   67,2k л

Над формулами веществ (-СH2-CH2-)k и O2 пишем cогласно условию задачи массу полиэтилена (140 г) и неизвестный объем кислорода (х л), а под формулами веществ - массу и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mr г/моль) полиэтилена и, соответственно, массу 1 моль, так как прореагировало 1 моль полиэтилена с 3k моль кислорода O2 (1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л, поэтому k моль кислорода займут в k раз больше объем, то есть 22,4k л, а 3k моль газа - 67,2k л). 

Mr((-СH2-CH2-)k)=k(2•Ar(C)+4•Ar(H))=k(2•12+4•1)=28k,

M((-СH2-CH2-)k)=28k г/моль, поэтому масса 1 моль=28k г.

Составляем пропорцию и решаем её:

по уравнению реакции: 28k г полимера реагирует с 67,2k л O2,

по условию задачи: 140 г полимера - с х л O2.

28k г / 140 г = 67,2k л / х л

х л • 28k г = 140 г • 67,2k л

х = 140 г • 67,2k л / 28k г

х = 336 л

В воздухе кислорода около 20% по объему (или 1/5 часть), поэтому воздуха надо взять в 5 раз большего объема, то есть 5336 л= 1680 л.

Ответ: V(воздуха)=1680 л.

 

Задание 181. Подготовьте сообщение об утилизации использованных изделий из полиэтилена. 

1. Многократная переработка изделий из полиэтилена и других полимерных материалов.

2. Энергетическая утилизация: сжигание с применением соответствующих технологий для получения тепла.

3. Биоразложение.

Другие задания смотри здесь...

Загрузка...