👤
Dulkik
a fost răspuns

Cauciucul butadien-acrilonitrilic se obţine prin copolimerizarea butadienei cu acrilonitrilul:
1. Calculaţi masa de butadienă, exprimată în grame, care conţine 27,099 ·10la 23 legături covalente de tip σ.

2. Scrieţi formula de structură a unei alchine care are aceeaşi formulă moleculară ca butadiena şi conţine în moleculă 2 atomi de carbon primar.

3. Determinaţi raportul dintre numărul electronilor π şi numărul electronilor neparticipanţi din molecula acrilonitrilului.

4. Cauciucul butadien-acrilonitrilic este un cauciuc sintetic cunoscut sub denumirea comercială Buna N.
a. Notaţi o proprietate fizică a cauciucului butadien-acrilonitrilic.
b. Calculaţi procentul masic de azot din cauciucul butadien-acrilonitrilic, ştiind că raportul molar x : y = 1.

5. Prin polimerizarea acrilonitrilului se obţine un polimer cu gradul mediu de polimerizare 1000.
a. Scrieţi ecuaţia reacţiei de polimerizare a acrilonitrilului.
b. Calculaţi masa molară medie a polimerului.


Răspuns :

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Problema 1.

Intr-o molecula de butadiena se gasesc 3 legaturi sigma C-C si 6 legaturi sigma C-H, deci in total 9 legaturi sigma.

Daca in 1(o) molecula de butadiena se gasesc 9 legaturi sigma
Atunci in x molecule de butadiena se vor gasi 27,099*10 la puterea 23 legaturi sigma.

x = 1*27,099*10 la puterea 23/9 = 3,011*10 la puterea 23(molecule de butadiena).

Asta inseamna in moli(stiut fiind ca 1 mol de molecule contine 6,023*10 la puterea 23 molecule, adica numarul lui Avogadro):

3,011*10 la puterea 23/(6,023*10 la puterea 23) = aprox. 0,499 = aprox. 0,5(moli butadiena).

Masa molara a butadienei C4H6 este 4*12 + 6*1 = 54(g/mol).

Daca 1 mol butadiena contine 54 g butadiena
Atunci 0,5 moli butadiena vor contine y g butadiena

y = 0,5*54/1 = 27(g butadiena).


Problema 2.

Cred ca este vorba despre 2-butina, adica:

H3C - C legatura tripla C - CH3.

Cei doi atomi de C care nu sunt implicati in tripla legatura sunt atomi de C primari.


Problema 3.

Acrilonitrilul are formula H2C=CH-C legatura tripla N

Sunt 2 electroni pi implicati in legatura dubla C=C si inca 4 electroni pi implicati in tripla legatura C legatura tripla  N. Deci in totall ar fi 6 electroni pi.

Electroni neparticipanti, din cate stiu eu, sunt electronii de valenta care nu sunt utilizati in legaturi. In cazul de fata, deoarece atomii de C implicati in dubla legatura C=C sunt hibridizati sp2, iar atomul de C si cel de N implicati in legatura tripla sunt hibridizati sp, ar insemna ca singurii electroni neparticipanti raman cei doi din substratul 2s de la atomul de azot. Deci ar fi 2 electroni neparticipanti.

In acest caz raportul cerut in problema ar fi electroni pi : electroni neparticipanti = 6 : 2 = 3 : 1 = 3.

Intreaba insa si profesorul de chimie daca am rationat corect.


Problema 4.

a) O proprietate fizica a cauciucului butadien-acrilonitrilic ar fi faptul ca, daca este vulcanizat, rezistenta sa la uzura este cu 30%-50% mai mare decat in cazul cauciucului natural  si are o stabilitate termica superioara.

Vezi teoria din manual.

b)

Formula cauciucului Buna N este:

-[(CH(CN) - CH2)x - (CH2 - CH = CH - CH2)y]-n

O scriere mai elaborata a formulei cred ca o gasesti in manual.

In enunt se precizeaza ca raportul molar este  x : y = 1.

Mase molare: pentru C3H3N este 3*12 + 3*1 + 1*14 = 53(g/mol); pentru C4H6 este 4*12 + 6*1 = 54(g/mol).

Masa molara a copolimerului obtinut prin unirea a cate o molecula din fiecare monomer, adica pentru x = y = 1 este 53 + 54 = 107(g/mol)

Daca in 107 g copolimer se gasesc 14 g azot
Atunci in 100 g copolimer se vor gasi x g azot

x = 100*14/107 = aprox. 13,084(g azot).

Deci procentul masic de azot cautat este de aprox. 13,08%, procent valabil si in cazul in care reactioneaza mai multe molecule din cei doi monomeri, in raportul x : y = 1.


Problema 5.

a) Cred ca s-ar scrie asa:

nCH(CN) = CH2  rezulta -[(CH(CN) - CH2]-n

b)

Masa molara medie a polimerului se obtine inmultind masa molara a monomerului cu gradul de polimerizare, adica, in acest caz::53*1000 = 53000.

Daca vrei, intreaba si profesorul de chimie daca rationamentele mele sunt corecte.