Реакції полімеризації: утворення полістиролу

Утворення полістиролу.

Перші полімеризації стиролу провели 1930 року, а з 1936 року полістирол виробляють у промислових масштабах.

Відтоді полістирол належить до найуживаніших пластмас.

За належних умов стирол здатний полімеризуватися. При цьому утворюється твердий, схожий на скло і крихкий пластик, який використовують у найрізноманітніший спосіб.

У цьому досліді стирол полімеризують до полістиролу.

Попередні знання

Відповідь на завдання 2 і 3 передбачає знання про ковалентні зв'язки.

Щоб відповісти на запитання 2, потрібне окреме пояснення вчителя про будову й реакцію молекул ініціатора.

Принцип

Ініціатори ланцюга (прискорювачі) за підвищених температур розпадаються з утворенням радикалів. Утворені радикали атакують подвійний зв'язок, чим ініціюють ланцюгову полімеризацію.

Навчальна мета

За належних умов стирол здатний полімеризуватися.

При цьому утворюється твердий, схожий на скло і крихкий пластик.

Завдання

• Заполімеризуй стирол до полістиролу.
• Доповни текст із пропусками.
• Дай відповідь на запитання з вибором варіанта.
• Спробуй за структурною формулою стиролу сформулювати твердження про перебіг реакції.

• Не допускай контакту бензоїлпероксиду зі шкірою. Надягни захисні окуляри!
• Пари стиролу легкозаймисті й отруйні. Дослід виконуй у витяжній шафі!
• H- і P-фрази хімікатів обов'язково слід брати до уваги!

Утилізація:

• Залишки пластику, що пристали до лабораторного стакана, видали механічно.
• Пластмаси утилізуй разом зі звичайним побутовим сміттям.

Кульки з полістиролу, тобто пінопласту.

Велику й різнобічну функціональність пластмас давно розпізнали й використовують. «Пластик» трапляється всім нам у найрізноманітніший спосіб - наприклад, у крамниці як пакувальний матеріал або в промисловості як будівельний матеріал. Пластмаси такі вигідні тому, що існують у різних структурних модифікаціях і тому придатні до різнобічного та індивідуального застосування в найрізніших галузях.

Але чим саме є всім відомий «пластик» і чому процес його одержання такий нескладний і рентабельний?

У межах цього учнівського досліду досліджують реакцію полімеризації стиролу до полістиролу.

• Заполімеризуй стирол до полістиролу.
• Доповни текст із пропусками.
• Дай відповідь на запитання з вибором варіанта.
• Спробуй за структурною формулою стиролу сформулювати твердження про перебіг реакції.

Збери штатив за рисунками вгорі ліворуч та вгорі праворуч.

Потім закріпи на стрижні штатива кільце із затискачем (рис. унизу ліворуч).

Поклади на кільце дротяну сітку (рис. унизу праворуч).

Переконайся, що все встановлено й закріплено міцно та належним чином.

Постав під дротяну сітку пальник Бунзена. Відрегулюй висоту так, щоб вершина полум'я пальника досягала дротяної сітки (рис. ліворуч угорі).

Насип у чашу для піщаної бані стільки піску, щоб дно було добре вкрите, і постав чашу на дротяну сітку (рис. праворуч угорі).

Постав лабораторний стакан на пісок, а потім насип у чашу піску майже вщерть. Переконайся, що стакан стоїть надійно (рис. унизу).

Перемішуй суміш скляним стрижнем, доки не утвориться однорідна суміш. Тримай при цьому лабораторний стакан однією рукою.

Нагрівай піщану баню, доки стирол не почне кипіти, а тоді зменш полум'я пальника до найменшого.
Час від часу обережно перемішуй скляним стрижнем. (рис. ліворуч угорі).

Щойно маса стане густою, витягуй скляним стрижнем із неї нитки. Потім вилий вміст лабораторного стакана (бери його щипцями для тигля) у кришку від банки (рис. праворуч угорі + унизу).

Приблизно через 3 хвилини перевір твердість речовини.

Спробуй за структурною формулою сформулювати твердження про перебіг реакції.