Напишите уравнения реакций: а) полимеризации тетрафторэтилена; б) горения бутена-1. При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Ниже решение с пояснениями и структурными формулами там, где уместно.
а) Полимеризация тетрафторэтилена
Мономер: тетрафторэтилен (структурная формула): CF2=CF2
Тип реакции: присоединительная (радикальная или ионная) полимеризация углеродсвязей двойной связи, образующая длинную цепь ≈(-CF2-CF2-)n. В полимере каждый повторяющийся фрагмент содержит два углерода, по одному фтору на каждом углероде.
Уравнение полимеризации в общем виде: n CF2=CF2 → [−CF2−CF2−]n
Структурная запись для повторяющегося звена полимера (политетрафторэтилен): −[CF2−CF2]−, повторяется n раз.
Пояснение по шагам:
- Узор двойной связи в мономере открывается, образуется новая C–C связь между соседними мономерами.
- В результате образуется длинная цепь, состоящая из чередующихся CF2 группы: CF2−CF2−CF2−CF2… и т.д.
- Продукт PTFE (политетрафторэтилен) известен как очень химически инертный полимер.
б) Горение бутена-1
Мономер/реагирующий органический компонент: бутен-1 (бут-1-ene), структурная формула: CH2=CH−CH2−CH3
Общий подход к полному сгоранию углеводородов: CxHy + O2 → CO2 + H2O. Балансируем по углеродам, затем по водородам, после чего подбираем коэффициент для O2.
Балансирование:
- Формула бутена-1: C4H8
- Продукты полного сгорания: CO2 и H2O
- Баланс углеродов: образуются 4 молекулы CO2
- Баланс водорода: образуются 4 молекулы H2O (8 водородов)
- Суммарно на кислород нужно 12 атомов кислорода на продукты, что требует 6 молекул O2
Сбалансированное химическое уравнение: CH2=CH−CH2−CH3 + 6 O2 → 4 CO2 + 4 H2O
Структурные формы для наглядности:
- Бутен-1: CH2=CH−CH2−CH3
- CO2 в структурной форме: O=C=O
- H2O в структурной форме: H−O−H
Тогда можно записать продукцию с явной структурной формой: CH2=CH−CH2−CH3 + 6 O2 → 4 O=C=O + 4 H−O−H
Если хотите, могу привести дополнительные варианты записи (например, с указанием состояний веществ или с более детальной схематикой для PTFE).
