Нужно расположить полимеры по гибкости

[gerboise]

Здравствуйте, форумчане!

Мне нужна ваша помощь.

 

Мне в тестах попалось задание, по которому нужно расположить полимеры по увеличению кинетической гибкости. Полимеры такие: полибутадиен, поливинилхлорид, винилиденхлорид и целлюлоза.

 

Я ориентировалась на учебник, рекомендованный вузом (Зименкова Л.П. Физико-химия полимеров.: http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook839/01/part-006.htm) и расставила полимеры именно в таком порядке, но это неверный ответ :(

Подскажите, пожалуйста, почему этот ответ неверный, и как вообще можно рассчитать гибкость. 
 

[Bronze_Warlock]

Попробуйте по ссылке ниже, там все доступно изложено.

http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook839/01/part-006.htm

[gerboise]

Попробуйте по ссылке ниже, там все доступно изложено.

http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook839/01/part-006.htm

Дорогой Bronze_Warlock, я именно этот учебник и читала (даже ссылку ту же самую в своём сообщении указала), но я всё равно не понимаю, что нужно делать. :(

 

В учебнике написано так: "Карбоцепные полимеры ... обладают большой кинетической и термодинамической гибкостью. ... Особенно низки значения U0 у полимеров, в цепи которых рядом с ординарной имеется двойная связь." Я подумала, что полибутадиен должен быть первым.

 

Оттуда же: "Целлюлоза (Цл) является одним из жесткоцепных полимеров. У неё содержится большое количество полярных групп (-OH) и поэтому для целлюлозы характерны внутри- и межмолекулярные взаимодействия и высокие значения U0 и малая гибкость." Поэтому я поставила целлюлозу на последнее место.

 

Но там же написано, что ПВХ — наименее гибкий. Вот тут-то я и теряюсь: он наименее гибкий по сравнению с чем? С карбоцепными полимерами или с гетероцепными?

У меня есть ещё один ряд полимеров, которые нужно расположить по гибкости: поливинилхлорид, винилиденхлорид, полиакрилонитрил и ещё один полимер, который я не могу идентифицировать. Он вот такой: -CHCl-CHCl-CHCl-CHCl-

 

Мне кажется, что порядок должен быть таким: винилиденхлорид, -CHCl-CHCl-CHCl-CHCl-, полиакрилонитрил и поливинилхлорид. Это верный ответ?

[-omicronic-]

Факторы, определяющие кинетическую гибкость макромолекул:

1) Потенциальный барьер внутреннего вращения. Его значение зависит от величин внутри- и межмолекулярного взаимодействия и определяется строением цепи и химической природой атомов, входящих в нее.

2) Молекулярная масса полимера. С увеличением молекулярной массы возрастает число возможных конформаций, поэтому даже жесткие цепи (т.е. имеющие высокие потенциальные барьеры внутреннего вращения) могут сворачиваться.

3) Частота пространственной сетки полимера. Если сшивки расположены редко, то подвижность большинства сегментов может остаться неизменной. С увеличением числа сшивок длина отрезка, сохраняющего гибкость, уменьшается. В сетчатом полимере с очень развитой пространственной структурой гибкость цепей утрачивается.

4) Размер заместителей. Конформационные превращения цепей, содержащих большие по размерам и по массе заместители, требуют значительного времени и энергии.

5) Температура. Тепловая энергия увеличивает подвижность сегментов. Пока величина kT меньше значения потенциального барьера внутреннего вращения, звенья цепи совершают крутильные колебания около положений с минимальными значениями энергии. Когда значение kT становится соизмеримо с величиной потенциального барьера вращения, сегменты начинают свободно вращаться друг относительно друга.

Изменено 13 Сентября, 2017 в 09:40 пользователем -omicronic-

[Bronze_Warlock]

 

и как вообще можно рассчитать гибкость. 

 

Не посмотрел, к сожалению, Вашу ссылку, взял ту, которая под рукой. Подробнее поясню позже, если до меня никто не ответит.

[gerboise]

Факторы, определяющие кинетическую гибкость макромолекул:

1) Потенциальный барьер внутреннего вращения. Его значение зависит от величин внутри- и межмолекулярного взаимодействия и определяется строением цепи и химической природой атомов, входящих в нее.

2) Молекулярная масса полимера. С увеличением молекулярной массы возрастает число возможных конформаций, поэтому даже жесткие цепи (т.е. имеющие высокие потенциальные барьеры внутреннего вращения) могут сворачиваться.

3) Частота пространственной сетки полимера. Если сшивки расположены редко, то подвижность большинства сегментов может остаться неизменной. С увеличением числа сшивок длина отрезка, сохраняющего гибкость, уменьшается. В сетчатом полимере с очень развитой пространственной структурой гибкость цепей утрачивается.

4) Размер заместителей. Конформационные превращения цепей, содержащих большие по размерам и по массе заместители, требуют значительного времени и энергии.

5) Температура. Тепловая энергия увеличивает подвижность сегментов. Пока величина kT меньше значения потенциального барьера внутреннего вращения, звенья цепи совершают крутильные колебания около положений с минимальными значениями энергии. Когда значение kT становится соизмеримо с величиной потенциального барьера вращения, сегменты начинают свободно вращаться друг относительно друга.

Спасибо за ответ!

 

К сожалению, я всё равно не понимаю, как это можно применить к конкретному вопросу теста. :(

[Bronze_Warlock]

Мне кажется, что порядок должен быть таким: винилиденхлорид, -CHCl-CHCl-CHCl-CHCl-, полиакрилонитрил и поливинилхлорид. Это верный ответ?

 

Вижу ответ так:

винилиденхлорид (жидкость?)

-CHCl-CHCl-CHCl-CHCl- 

поливинилхлорид 

полиакрилонитрил

 

Советую посмотреть Тагер А.А. Физикохимия полимеров. Подобные примеры там объясняются.

[M_GM]

В учебнике написано так: "Карбоцепные полимеры ... обладают большой кинетической и термодинамической гибкостью. ... Особенно низки значения U0 у полимеров, в цепи которых рядом с ординарной имеется двойная связь." Я подумала, что полибутадиен должен быть первым..// если в порядке возрастания гибкости,​ то он должен быть последним

Оттуда же: "Целлюлоза (Цл) является одним из жесткоцепных полимеров. У неё содержится большое количество полярных групп (-OH) и поэтому для целлюлозы характерны внутри- и межмолекулярные взаимодействия и высокие значения U0 и малая гибкость." Поэтому я поставила целлюлозу на последнее место. // а целюлоза должна быть первой

[gerboise]

Вижу ответ так:

винилиденхлорид (жидкость?)

-CHCl-CHCl-CHCl-CHCl- 

поливинилхлорид 

полиакрилонитрил

 

Советую посмотреть Тагер А.А. Физикохимия полимеров. Подобные примеры там объясняются.

Спасибо, попробую.

Тагера я читала, но мне это не помогло :(

 

В учебнике написано так: "Карбоцепные полимеры ... обладают большой кинетической и термодинамической гибкостью. ... Особенно низки значения U0 у полимеров, в цепи которых рядом с ординарной имеется двойная связь." Я подумала, что полибутадиен должен быть первым..// если в порядке возрастания гибкости,​ то он должен быть последним

Оттуда же: "Целлюлоза (Цл) является одним из жесткоцепных полимеров. У неё содержится большое количество полярных групп (-OH) и поэтому для целлюлозы характерны внутри- и межмолекулярные взаимодействия и высокие значения U0 и малая гибкость." Поэтому я поставила целлюлозу на последнее место. // а целюлоза должна быть первой

 

Да, я ошиблась: в порядке убывания, конечно. Меня больше смущает ПВХ. 

[Bronze_Warlock]

Спасибо, попробую.

Тагера я читала, но мне это не помогло :(

 

Честно говоря, не знаю больше чем Вам помочь, если уж Тагер не справился. Пробуйте вот эту ссылку http://chem21.info/page/252138205124254070129117118007213088120022168148/