Вид гибридизации электронных орбиталей атома углерода, обозначенного звездочкой в веществе, формула которого СН3—*С=СН: A. sp3. Б. sp2. В. sp. Г. Не гибридизирован.
Сигма-связь (σ) - это связь, образованная электронными облаками по линии, соединяющей ядра атомов. Одинарные связи всегда являются σ-связями. Пи-связь (π) - это связь, образованная перекрыванием электронных облаков по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов. Атом азота, обладающий электронной конфигурацией 1s^2;2s^2;2p^3, имеет три р-орбитали, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях - по осям х, у и z. Предположим, что два атома азота приближаются друг к другу, двигаясь по оси У. Тогда при достаточном сближении две 2py-орбитали перекрываются, образуя общее электронное облако, которое располагается вдоль оси, соединяющей ядра атомов(рис.).Ковалентная связь, образованная электронным облаком с максимальной плотностью на линии, соединяющей центры атомов, называется СИГМО-связью. Рассмотрим, что происходит неспаренными электронами атомов азота при их сближении. На рис. представлены волновые функции 2pz-электронов атомов азота. Их орбитали также перекрываются. Но в отличие от прямого перекрывания орбиталей при образовании σ-связи, здесь происходит боковое перекрывание. В результате образуются две области перекрывания, которые расположены по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов, при этом плоскость, проходящая через оси z и у, является плоскостью симметрии областей перекрывания. Ковалентная связь, образованная электронами, орбитали которых дают наибольшее перекрывание по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, называется ПИ-связью. Очевидно, что два 2px-электрона атомов азота образуют вторую π связь, которая расположена около плоскости, проходящей через оси у и х. Таким образом, в молекуле азота имеются три химические связи, однако эти связи неодинаковы: одна из них σ-связь, а две другие - π-связи.
Полимер пропускают через фильеры – макромолекулы вытягиваются, усиливается их ориентация:
Формование прочных волокон на основе лавсана осуществляется из расплава с последующей вытяжкой нитей при 80-120 °С.
Лавсан является линейным жесткоцепным полимером. Наличие регулярно расположенных в цепи макромолекулы полярных сложноэфирных групп
-О-СО- приводит к усилению межмолекулярных взаимодействий, придавая полимеру жесткость и высокую механическую прочность. К его достоинствам относятся также устойчивость к действию повышенных температур, света и окислителей.
Достоинства:
Прочность, износостойкость
Свето и термостойкость
Хороший диэлектрик
Устойчив к действию растворов кислот и щелочей средней концентрации
Высокая термостойкость (-70˚ до + 170˚)
Недостатки:
1. Негигроскопичен (для производства одежды используют в смеси с другими волокнами)
Применяется лавсан в производстве:
волокон и нитей для изготовления трикотажа и тканей различных типов (тафта, жоржет, креп, пике, твид, атлас, кружево, тюль, плащевые и зонтичные полотна и т.п.);
пленок, бутылей, упаковочного материала, контейнеров и др.;
транспортёрных лент, приводных ремней, канатов, парусов, рыболовных сетей и тралов, бензо- и нефтестойких шлангов, электроизоляционных и фильтровальных материалов, щёток, застёжек "молния", струн ракеток и т.п.;
хирургических нитей и материалов для имплантации в сердечно-сосудистой системе (эндопротезы клапанов сердца и кровеносных сосудов), эндопротезирования связок и сухожилий.
КАПРОН
Капрон [-NH-(CH2)5-CO-]n – представитель полиамидов.
В промышленности его получают путем полимеризации производного
Процесс ведется в присутствии воды, играющей роль активатора, при температуре 240-270° С и давлении 15-20 кгс/см2 в атмосфере азота.
Достоинства:
Благодаря сильному межмолекулярному взаимодействию, обусловленному водородными связями между группами –CO-NH-, полиамиды представляют собой труднорастворимые высокоплавкие полимеры с температурой плавления 180-250°С.
Устойчивость к истиранию и деформации
Не впитывает влагу, поэтому не теряет прочности во влажном состоянии
Термоплатичен
Недостатки:
1. Малоустойчив к действию кислот
2. Малая теплостойкость тканей (нельзя гладить горячим утюгом)
Применение:
Полиамиды применяются прежде всего для получения синтетического волокна. Вследствие нерастворимости в обычных растворителях прядение ведется сухим методом из расплава с последующей вытяжкой. Хотя полиамидные волокна прочнее натурального шелка, трикотаж и ткани, изготовленные из них, значительно уступают по гигиеническим свойствам из-за недостаточной гигроскопичности полимера.
Пи-связь (π) - это связь, образованная перекрыванием электронных облаков по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов.
Атом азота, обладающий электронной конфигурацией 1s^2;2s^2;2p^3, имеет три р-орбитали, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях - по осям х, у и z. Предположим, что два атома азота приближаются друг к другу, двигаясь по оси У. Тогда при достаточном сближении две 2py-орбитали перекрываются, образуя общее электронное облако, которое располагается вдоль оси, соединяющей ядра атомов(рис.).Ковалентная связь, образованная электронным облаком с максимальной плотностью на линии, соединяющей центры атомов, называется СИГМО-связью.
Рассмотрим, что происходит неспаренными электронами атомов азота при их сближении. На рис. представлены волновые функции 2pz-электронов атомов азота. Их орбитали также перекрываются. Но в отличие от прямого перекрывания орбиталей при образовании σ-связи, здесь происходит боковое перекрывание. В результате образуются две области перекрывания, которые расположены по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов, при этом плоскость, проходящая через оси z и у, является плоскостью симметрии областей перекрывания. Ковалентная связь, образованная электронами, орбитали которых дают наибольшее перекрывание по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, называется ПИ-связью.
Очевидно, что два 2px-электрона атомов азота образуют вторую π связь, которая расположена около плоскости, проходящей через оси у и х. Таким образом, в молекуле азота имеются три химические связи, однако эти связи неодинаковы: одна из них σ-связь, а две другие - π-связи.
Объяснение:
КЛАССИФИКАЦИЯ
Искусственные волокна – продукты химическое переработки высокомолекулярных природных веществ (целлюлозы, природного каучука, белков).
Синтетические волокна – вырабатываемые из синтетических полимеров (полиамидного, полиэфирного, полиакрилонитрильного и поливинилхлоридного волокон).
Таблица. НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЕЙШИЕ ВОЛОКНА
Волокно. Химическая формула
Исходное вещество
Хлопковое
(C6H10O5)n
Хлопок
Вискозное волокно
(C6H10O5)n
Древесина
Целлюлоза
Ацетатное
триацетатное
(C6H10O5)n – хлопковая или древесная целлюлоза
и
ангидрид уксусной кислоты
Нитрон
(полиакрилонитрильное волокно)
Акрилонитрил
Лавсан, полиэтилентерефталат
(полиэфирное волокно)
Этиленгликоль
HO-CH2CH2-OH
и
двухосновной кислоты - терефталевой
(1,4-бензолдикарбоновой)
HOOC-C6H4-COOH
Капрон (полиамидное волокно)
[-NH-(CH2)5-CO-]n
Капролактам
ЛАВСАН
Лавсан (полиэтилентерефталат) - представитель полиэфиров:
Получают реакцией поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля:
HOOC-C6H4-COOH + HO-CH2CH2-OH + HOOC-C6H4-COOH + … →
→ HOOC-C6H4-CO – O-CH2CH2-O – OC-C6H4-CO – … + nH2O
полимер-смола
В общем виде:
n HOOC-C6H4-COOH + n HO-CH2CH2-OH →
→ HO-(-CO-C6H4-CO-O-CH2CH2-O-)n-H + (n-1) H2O
Полимер пропускают через фильеры – макромолекулы вытягиваются, усиливается их ориентация:
Формование прочных волокон на основе лавсана осуществляется из расплава с последующей вытяжкой нитей при 80-120 °С.
Лавсан является линейным жесткоцепным полимером. Наличие регулярно расположенных в цепи макромолекулы полярных сложноэфирных групп
-О-СО- приводит к усилению межмолекулярных взаимодействий, придавая полимеру жесткость и высокую механическую прочность. К его достоинствам относятся также устойчивость к действию повышенных температур, света и окислителей.
Достоинства:
Прочность, износостойкость
Свето и термостойкость
Хороший диэлектрик
Устойчив к действию растворов кислот и щелочей средней концентрации
Высокая термостойкость (-70˚ до + 170˚)
Недостатки:
1. Негигроскопичен (для производства одежды используют в смеси с другими волокнами)
Применяется лавсан в производстве:
волокон и нитей для изготовления трикотажа и тканей различных типов (тафта, жоржет, креп, пике, твид, атлас, кружево, тюль, плащевые и зонтичные полотна и т.п.);
пленок, бутылей, упаковочного материала, контейнеров и др.;
транспортёрных лент, приводных ремней, канатов, парусов, рыболовных сетей и тралов, бензо- и нефтестойких шлангов, электроизоляционных и фильтровальных материалов, щёток, застёжек "молния", струн ракеток и т.п.;
хирургических нитей и материалов для имплантации в сердечно-сосудистой системе (эндопротезы клапанов сердца и кровеносных сосудов), эндопротезирования связок и сухожилий.
КАПРОН
Капрон [-NH-(CH2)5-CO-]n – представитель полиамидов.
В промышленности его получают путем полимеризации производного
ε-аминокапроновой кислоты – капролактама.
H2N-(CH2)5-CO-OH + H2N-(CH2)5-CO-OH + H2N-(CH2)5-CO-OH →
ε-аминокапроновая кислота
→ H2N-(CH2)5-CO-OH + H2N-(CH2)5-CO- … + nH2O
Процесс ведется в присутствии воды, играющей роль активатора, при температуре 240-270° С и давлении 15-20 кгс/см2 в атмосфере азота.
Достоинства:
Благодаря сильному межмолекулярному взаимодействию, обусловленному водородными связями между группами –CO-NH-, полиамиды представляют собой труднорастворимые высокоплавкие полимеры с температурой плавления 180-250°С.
Устойчивость к истиранию и деформации
Не впитывает влагу, поэтому не теряет прочности во влажном состоянии
Термоплатичен
Недостатки:
1. Малоустойчив к действию кислот
2. Малая теплостойкость тканей (нельзя гладить горячим утюгом)
Применение:
Полиамиды применяются прежде всего для получения синтетического волокна. Вследствие нерастворимости в обычных растворителях прядение ведется сухим методом из расплава с последующей вытяжкой. Хотя полиамидные волокна прочнее натурального шелка, трикотаж и ткани, изготовленные из них, значительно уступают по гигиеническим свойствам из-за недостаточной гигроскопичности полимера.
Изготовление одежды, искусственного меха, ковровых изделий, обивок.
Полиамиды используются для производства технических тканей, канатов, рыболовных сетей.
Шины с каркасом из полиамидного корда более долговечны.
Полиамиды перерабатываются в очень прочные конструкционные изделия методами литья под давлением, прессования, штамповки и выдувания