题目
下列聚合物内聚能密度最大的是( )A. 1,4-聚丁二烯B. 聚苯乙烯C. 聚氯乙烯D. 聚丙烯腈
下列聚合物内聚能密度最大的是( )
A. 1,4-聚丁二烯
B. 聚苯乙烯
C. 聚氯乙烯
D. 聚丙烯腈
题目解答
答案
D. 聚丙烯腈
解析
内聚能密度是衡量材料强度和硬度的重要指标,主要由分子链中化学键的强度和分子间作用力决定。本题需比较四种聚合物的内聚能密度,关键在于分析它们的主链结构和侧基性质:
- 极性基团的存在会增强分子间作用力(如偶极-偶极相互作用);
- 键能高的化学键(如碳氮三键)会提高内聚能密度;
- 分子链刚性和极性分布也会影响分子间作用力的强度。
选项分析
A. 1,4-聚丁二烯
- 结构特点:主链为交替单键和双键(-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-),具有良好的柔顺性。
- 分子间作用力:主要为较弱的范德华力,无强极性基团。
- 结论:内聚能密度较低。
B. 聚苯乙烯
- 结构特点:主链为苯环,侧链为乙烯基(-CH=CH₂)。
- 分子间作用力:苯环的共轭结构提供一定刚性,但分子间作用力仍以范德华力为主,强度有限。
- 结论:内聚能密度中等。
C. 聚氯乙烯
- 结构特点:主链含电负性较高的氯原子(-CH₂-CHCl-)。
- 分子间作用力:氯的电负性使分子链具一定极性,但极性分布不如强极性基团(如腈基)连续。
- 结论:内聚能密度较高,但低于含强极性基团的聚合物。
D. 聚丙烯腈
- 结构特点:主链含强极性腈基(-C≡N),三键键能高。
- 分子间作用力:腈基的偶极-偶极相互作用强,且分子链刚性高,极性分布均匀。
- 结论:内聚能密度最大。