Визначення і формула каучуку
Каучуки - це еластичні матеріали, з яких методом вулканізації (нагріванням із сіркою) отримують гуму.
Розрізняють натуральні (природні) і синтетичні каучуки, кожен з яких характеризується еластичністю, водонепроникністю і електроізоляційними властивостями.
Натуральний (природний каучук за хімічним складом являє собою високомолекулярний неграничні вуглеводень складу (C5 H8) n. Де n становить від 1000 до 3000. Натуральний каучук - це полімер ізопрену:
Сировина для отримання натурального каучуку міститься в молочному соку гевеї, кок-сагиз і т.д. Такий каучук буде розчинятися в сероуглероде, бензині, бензолі і хлороформі.
Синтетичний каучук в промисловому масштабі вперше був отриманий в 1932 році в СРСР за способом С. В. Лебеева. Його отримують полімеризацією дивинила. Процес полімеризації, що протікає в присутності каталізатора (металевого натрію), можна виразити схемою:
Сировиною для отримання синтетичного каучуку за способом Лебедєва служить етиловий спирт. На сьогоднішній день розроблено багато інших способів отримання бутадієну, наприклад з бутану через каталітичне дегідрування останнього.
Приклади розв'язання задач
При повному згорянні певної кількості вуглеводню утворилося 14,08 г оксиду вуглецю (IV) і 3,6 г води. Знайдіть молекулярну формулу речовини, якщо відносна щільність його парів за воднем дорівнює 39.
Складемо схему реакції згоряння амінокислоти позначивши кількість атомів вуглецю, водню, кисню та азоту за «x», «у», «z» і «k» відповідно:
Визначимо маси елементів, що входять до складу цієї речовини. Значення відносних атомних мас, взяті з Періодичної таблиці Д.І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел: Ar (C) = 12 а.е.м. Ar (H) = 1 а.е.м. Ar (O) = 16 а.е.м.
Розрахуємо молярні маси вуглекислого газу і води. Як відомо, молярна маса молекули дорівнює сумі відносних атомних мас атомів, що входять до складу молекули (M = Mr):
M (CO2) = Ar (C) + 2 × Ar (O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 г / моль;
M (H2 O) = 2 × Ar (H) + Ar (O) = 2 × 1 + 16 = 2 + 16 = 18 г / моль
m (C) = [14,8 / 44] × 12 = 4,04 г;
m (H) = 2 × 3,6 / 18 × 1 = 0,4 г
Визначимо хімічну формулу вуглеводню:
x: y = m (C) / Ar (C). m (H) / Ar (H);
Значить його найпростіша формула CH, а молярна маса 13 г / моль [M (CH) = Ar (C) + Ar (H) = 12 + 1 = 13 / моль].
Значення молярної маси органічної речовини можна визначити за допомогою його щільності за воднем:
Msubstance = 2 × 39 = 78 г / моль
Щоб знайти справжню формулу органічної сполуки знайдемо відношення отриманих молярних мас:
Msubstance / M (CH) = 78/13 = 6
Значить індекси атомів вуглецю і водню повинні бути в 6 разів вище, тобто формула речовини матиме вид C6 H6 .Це бензол.