题目
甲基丙烯酸甲酯( M1)浓度 =5mol/L ,5- 乙基 -2- 乙烯基吡啶浓度 =1mol/L ,竞聚率: r 1=0.40 , r 2=0.69 ;a、计算聚合共聚物起始组成(以摩尔分数计) ,b、求共聚物组成与单体组成相同时两单体摩尔配比。
甲基丙烯酸甲酯( M1)浓度 =5mol/L ,5- 乙基 -2- 乙烯
基吡啶浓度 =1mol/L ,竞聚率: r 1=0.40 , r 2=0.69 ;a、计算
聚合共聚物起始组成(以摩尔分数计) ,b、求共聚物组成与
单体组成相同时两单体摩尔配比。
题目解答
答案
解:甲基丙烯酸甲酯( M1)浓度为 5mol/L , 5- 乙基 -2-
乙烯基吡啶浓度为 1mol/L ,所以
f1 | 0 | 5 , f20 | 1 | |
6 | 6 | |||
r1 f10 | 2 | f20 | ||
f10 | 0.725 | |||
F10 | r2 f20 2 | |||
r1 f10 2 | 2 f10 f 20 | |||
即起始共聚物中, 甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量为 72.5%。
因为, r 1<1, r 2<1,此共聚体系为有恒比共聚点的非理
高分子化学 (第五版 )潘祖仁版课后习题答案想共聚,在恒比共聚点上配料时,所得的共聚物组成与单体
组成相同，有 | F1 | 1 | r2 | 0.34 | ||||
f1 | r1 r2 | |||||||
2 | ||||||||
所以，两单体摩尔配比为： | M 1 | 0 | f1 | 0.34 | 17 | |||
M 2 | f2 | 0.66 | 33 | |||||
0 | ||||||||
解析
步骤 1：计算起始共聚物组成
根据题目给出的单体浓度和竞聚率，可以计算出起始共聚物的组成。首先，计算单体的初始摩尔分数：
\[ f_{10} = \frac{5}{5+1} = \frac{5}{6} \]
\[ f_{20} = \frac{1}{5+1} = \frac{1}{6} \]
然后，根据公式计算起始共聚物组成：
\[ F_{10} = \frac{r_1 f_{10} + r_2 f_{20}}{r_1 f_{10} + r_2 f_{20} + (1-r_1-r_2) f_{10} f_{20}} \]
代入数值：
\[ F_{10} = \frac{0.40 \times \frac{5}{6} + 0.69 \times \frac{1}{6}}{0.40 \times \frac{5}{6} + 0.69 \times \frac{1}{6} + (1-0.40-0.69) \times \frac{5}{6} \times \frac{1}{6}} \]
\[ F_{10} = \frac{0.3333 + 0.115}{0.3333 + 0.115 + 0.002778} \]
\[ F_{10} = \frac{0.4483}{0.451078} \approx 0.725 \]
步骤 2：计算共聚物组成与单体组成相同时的单体摩尔配比
当共聚物组成与单体组成相同时，有：
\[ F_1 = f_1 \]
根据恒比共聚点的条件，有：
\[ F_1 = \frac{r_2}{r_1 + r_2} \]
代入数值：
\[ F_1 = \frac{0.69}{0.40 + 0.69} = \frac{0.69}{1.09} \approx 0.633 \]
因此，单体摩尔配比为：
\[ \frac{M_1}{M_2} = \frac{f_1}{f_2} = \frac{0.633}{1-0.633} = \frac{0.633}{0.367} \approx 1.725 \]
根据题目给出的单体浓度和竞聚率，可以计算出起始共聚物的组成。首先，计算单体的初始摩尔分数：
\[ f_{10} = \frac{5}{5+1} = \frac{5}{6} \]
\[ f_{20} = \frac{1}{5+1} = \frac{1}{6} \]
然后，根据公式计算起始共聚物组成：
\[ F_{10} = \frac{r_1 f_{10} + r_2 f_{20}}{r_1 f_{10} + r_2 f_{20} + (1-r_1-r_2) f_{10} f_{20}} \]
代入数值：
\[ F_{10} = \frac{0.40 \times \frac{5}{6} + 0.69 \times \frac{1}{6}}{0.40 \times \frac{5}{6} + 0.69 \times \frac{1}{6} + (1-0.40-0.69) \times \frac{5}{6} \times \frac{1}{6}} \]
\[ F_{10} = \frac{0.3333 + 0.115}{0.3333 + 0.115 + 0.002778} \]
\[ F_{10} = \frac{0.4483}{0.451078} \approx 0.725 \]
步骤 2：计算共聚物组成与单体组成相同时的单体摩尔配比
当共聚物组成与单体组成相同时，有：
\[ F_1 = f_1 \]
根据恒比共聚点的条件，有：
\[ F_1 = \frac{r_2}{r_1 + r_2} \]
代入数值：
\[ F_1 = \frac{0.69}{0.40 + 0.69} = \frac{0.69}{1.09} \approx 0.633 \]
因此，单体摩尔配比为：
\[ \frac{M_1}{M_2} = \frac{f_1}{f_2} = \frac{0.633}{1-0.633} = \frac{0.633}{0.367} \approx 1.725 \]