В состав многих смазочных материалов входит широко распространённый полимер Х, который получают полимеризацией полностью фторированного производного этилена CF2=CF2. 1) Назовите полимер Х. 2) Запишите структурную формулу Х. 3) Сколько кубометров CF2=CF2 (н.у.) потребуется для получения 25 кг полимера Х? Считайте, что выход полимера равен 100%. Запишите подробное решение в поле ответа.

Решение:

1. Название полимера:

Полимер, получаемый полимеризацией тетрафторэтилена (CF₂=CF₂), называется политетрафторэтилен. В быту он известен как тефлон.

2. Структурная формула полимера Х:

Полимеризация мономера CF₂=CF₂ приводит к образованию длинной цепи, где двойная связь разрывается, и мономеры соединяются друг с другом.

Структурная формула мономера: CF₂=CF₂

Структурная формула полимера Х: [ -CF₂-CF₂- ]_n

3. Расчёт объёма CF₂=CF₂ для получения 25 кг полимера:

Дано:
Масса полимера m(полимера) = 25 кг = 25000 г
Выход = 100%

Найти:
Объём CF₂=CF₂ (V)

Решение:

1. Найдём молярную массу мономера CF₂=CF₂:
   Молярная масса углерода (C) ≈ 12 г/моль.
   Молярная масса фтора (F) ≈ 19 г/моль.
   M(CF₂=CF₂) = 12 + 2*19 + 2*19 = 12 + 38 + 38 = 88 г/моль.
2. Найдём количество вещества мономера (n), необходимого для получения 25 кг полимера:
   При полимеризации n мономерных звеньев образуют одно мономерное звено полимера. Следовательно, количество вещества мономера равно количеству вещества полимера (при n=1).
   n(CF₂=CF₂) = m(полимера) / M(CF₂=CF₂) = 25000 г / 88 г/моль ≈ 284.09 моль.
3. Найдём объём CF₂=CF₂ (н.у.):
   Молярный объём газов при нормальных условиях (н.у.) равен 22.4 л/моль.
   V(CF₂=CF₂) = n(CF₂=CF₂) * V_m
   V(CF₂=CF₂) ≈ 284.09 моль * 22.4 л/моль ≈ 6363.62 л.
4. Переведём объём из литров в кубические метры:
   1 м³ = 1000 л
   V(CF₂=CF₂) ≈ 6363.62 л / 1000 л/м³ ≈ 6.36 м³

Ответ: 1. Политетрафторэтилен (тефлон). 2. [ -CF₂-CF₂- ]_n. 3. Примерно 6.36 м³.