Условие задачи

Составьте уравнения реакций образования поливинилхлорида и полистирола. Где применяют эти вещества?

Решение

Наша задача относится к области органической химии, точнее к полимерной химии. Здесь нас просят записать уравнения реакций радикального полимеризации для получения поливинилхлорида (ПВХ) и полистирола, а также кратко описать области их применения.

1. Образование поливинилхлорида

Исходный мономер – хлорвинил (CH₂═CHCl). При радикальном полимеризационном процессе (зачастую в присутствии инициатора, например, перекиси или азо-соединения) происходит открытие π-связи и образование длинной цепи полимера. Уравнение реакции можно записать следующим образом:

n CH₂═CHCl → (–CH₂–CHCl–)ₙ

В этой схеме n – число повторяющихся звеньев, показывающее, что получилось полимерное вещество с полимерной цепью, состоящей из -CH₂–CHCl- звеньев.

2. Образование полистирола

Исходный мономер – стирол (CH₂═CH–C₆H₅), где C₆H₅ – фенильная группа. Тоже применяется радикальная полимеризация, которая ведёт к образованию цепочки полимера. Запишем уравнение реакции:

n CH₂═CH–C₆H₅ → (–CH₂–CH(C₆H₅)–)ₙ

Здесь каждый мономер присоединяется к цепи, образуя повторяющееся звено с фенильной группой, приданной к второму атому углерода цепи.

3. Применение полученных полимеров

• Поливинилхлорид (ПВХ) широко применяется в строительной индустрии – для изготовления оконных рам, труб, облицовки стен, напольных покрытий и кабельных оболочек. Также ПВХ используют в медицине (для изготовления трубок, контейнеров, медицинских устройств) и в упаковочной промышленности.

• Полистирол нашёл применение в производстве одноразовой посуды, упаковочных материалов, а также в строительстве (пеностой полистирол используют для теплоизоляции). Полистироловые изделия широко известны как лёгкие и недорогие материалы для изготовления различных бытовых товаров.

Таким образом, рассмотренные уравнения представляют собой типичные примеры радикальной полимеризации мономеров с ненасыщенными связями, приводящей к образованию макромолекул пластмасс, каждое из которых имеет широкий спектр применения в промышленности и быту.