ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 70.9: Полимерные материалы

Каучук представляет собой линейный полимер. Его макромолекулы имеют вид длинных изогнутых цепей, состоящих из повторяющихся звеньев изопрена (C₅H₈). Между отдельными цепями действуют только слабые межмолекулярные силы (силы Ван-дер-Ваальса), но нет прочных ковалентных связей, соединяющих цепи друг с другом.

Из-за отсутствия поперечных связей каучук обладает свойством пластичности: при нагревании он размягчается и может течь, а при охлаждении затвердевает. Это типичное поведение термопластичных материалов с линейной структурой.

Резина получается путем вулканизации каучука — нагревания его с серой. В процессе вулканизации атомы серы образуют прочные ковалентные связи (мостиковые группы -S_x-) между соседними полимерными цепями.

Эти поперечные связи превращают систему линейных цепей в единую трехмерную сетку. Именно наличие таких «сшивок» делает резину упругой: цепи не могут скользить друг относительно друга, но могут растягиваться и возвращаться в исходное состояние. Поскольку структура занимает объем пространства за счет связей во всех направлениях, резину называют пространственным (или сетчатым) полимером.

Эбонит получают при более длительном нагревании каучука с большим количеством серы (до 40% и более). В этом случае количество поперечных связей между цепями становится очень высоким.

Макромолекулы эбонита жестко закреплены в трехмерной сетке. Материал теряет эластичность, становится твердым и хрупким, не плавится при нагревании (а разрушается). Такая плотная пространственная сетка также классифицирует эбонит как пространственный полимер.

Таким образом, разница кроется в типе структуры:

• Каучук — линейный полимер (цепи не связаны ковалентно).
• Резина и эбонит — пространственные полимеры (цепи связаны поперечными мостиками в единую сетку).

Пространственная структура обуславливает нерастворимость и неплавкость резины и эбонита, в отличие от каучука, который растворяется в органических растворителях и плавится.