题目
由已二胺和已二酸合成聚酰胺（K=365）。（1）如果已二胺和已二酸等mol反应，估算封闭体系的Xn最大可达多少？（2）如果已二胺和已二酸等mol（已二胺和已二酸均为2mol）反应，要达到Xn=100的聚合物，体系中水应控制在多少？（3）如果已二胺和已二酸非等mol反应，要求当反应程度为0.995时分子量（Mn）控制为16000，试计算两单体的当量系数r和过量分率q。
由已二胺和已二酸合成聚酰胺（K=365）。（1）如果已二胺和已二酸等mol反应，估算封闭体系的Xn最大可达多少？（2）如果已二胺和已二酸等mol（已二胺和已二酸均为2mol）反应，要达到Xn=100的聚合物，体系中水应控制在多少？（3）如果已二胺和已二酸非等mol反应，要求当反应程度为0.995时分子量（Mn）控制为16000，试计算两单体的当量系数r和过量分率q。
题目解答
答案
答案：（1）
（2）
设P=1 则：
（3）
P=0.995
解析
步骤 1：计算封闭体系的Xn最大值
在封闭体系中，聚合物的数均聚合度（Xn）与聚合反应的平衡常数（K）有关。对于封闭体系，Xn的最大值（Xn_max）可以通过公式 ${X}_{UND}=\sqrt {K}+1$ 计算得出。
步骤 2：计算达到Xn=100的聚合物所需的水的量
当已二胺和已二酸等摩尔反应时，要达到Xn=100的聚合物，需要控制体系中的水的量。根据公式 ${X}_{UND}=\sqrt {\dfrac {K{C}_{0}}{p\cdot {n}_{4}}}$，其中C0是初始单体浓度，p是聚合度，n4是水的摩尔数，可以计算出所需的水的量。
步骤 3：计算非等摩尔反应时的当量系数r和过量分率q
当已二胺和已二酸非等摩尔反应时，要达到特定的分子量（Mn）和反应程度（X*），需要计算两单体的当量系数r和过量分率q。根据公式 ${X}_{*}=(16000:226)\times 2=141.6$ 和 ${X}_{UND}=\dfrac {1+r}{1+r-2r}$，可以计算出r和q的值。
在封闭体系中，聚合物的数均聚合度（Xn）与聚合反应的平衡常数（K）有关。对于封闭体系，Xn的最大值（Xn_max）可以通过公式 ${X}_{UND}=\sqrt {K}+1$ 计算得出。
步骤 2：计算达到Xn=100的聚合物所需的水的量
当已二胺和已二酸等摩尔反应时，要达到Xn=100的聚合物，需要控制体系中的水的量。根据公式 ${X}_{UND}=\sqrt {\dfrac {K{C}_{0}}{p\cdot {n}_{4}}}$，其中C0是初始单体浓度，p是聚合度，n4是水的摩尔数，可以计算出所需的水的量。
步骤 3：计算非等摩尔反应时的当量系数r和过量分率q
当已二胺和已二酸非等摩尔反应时，要达到特定的分子量（Mn）和反应程度（X*），需要计算两单体的当量系数r和过量分率q。根据公式 ${X}_{*}=(16000:226)\times 2=141.6$ 和 ${X}_{UND}=\dfrac {1+r}{1+r-2r}$，可以计算出r和q的值。