gomu@2x

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天然ゴム(生ゴム)}} \\[.5zh] ゴムの木から得られた乳濁液をラテックス}}(コロイド溶液)という. \\[.2zh] これを凝析すると天然ゴムになる. \\[.2zh] 天然ゴムは,\ イソプレン\ce{C5H8}\;が{付加重合}}したシス形のポリイソプレン}}である. \\[.5zh] イソプレン(2\,–\,メチル\,–\,1,3\,–\,ブタジエン)付加重合}乾留}イソプレンゴム(IR)}
天然ゴムは,\ 機械的強度や弾性が弱く実用性がない. \\[.2zh] また,\ 空気中の酸化剤\ce{O3}\,などにより,\{\ce{C=C}が酸化開裂}}して弾性を失うゴムの老化}}). \\[.2zh] そこで,\ 天然ゴムに数\%の硫黄}}を加えて加熱(加硫}})する. \\[.2zh] すると,\ 鎖状分子が\ce{C=C}の部分で架橋されて立体網目構造を形成}}し,\ 弾性や強度が増す. \\[.8zh] 天然ゴムに3~8\%の硫黄を加えて加熱すると,\ \textbf{\textcolor{blue}{弾性ゴム}}(輪ゴムなど)ができる. \\[.2zh] 30~40\%を加えた場合は,\ \textbf{\textcolor{blue}{エボナイト}}(弾力性のない硬い黒色の樹脂状物質)ができる. \\\\\\
二重結合を2個もつ化合物を\bm{ジエン}という. \\[.2zh] 元々1分子中に2個あった二重結合が,\ 付加重合によって一繰り返し単位に1個となる. \\[.2zh] \text{IR}の\text{R}は,\ ゴムを意味する\text{rubber}\,(ラバー)の頭文字である. \\[1zh] 熱可塑性樹脂は,\ 力を加えると変形し,\ 加えた力を除いたときに元に戻らない(\bm{塑性}). \\[.2zh] これに対し,\ ゴムのように加えた力を除くと元に戻る性質を\bm{弾性}という. \\[1zh] 二重結合がシス形のポリイソプレンは,\ 分子全体が丸まった構造になる. \\[.2zh] 分子同士が近づきにくく,\ 結晶化が起こらないために軟らかい物質となる. \\[.2zh] また,\ \ce{C=C}は回転できないが\ce{C-C}が回転できるため,\ 外力を加えると伸ばすことができる. \\[.2zh] ただし,\ 外力を除くと熱運動によって安定した元に状態に戻る(弾性).
ブタジエンゴム(BR)
\ \ \textbf{特徴} 耐摩耗性,\ 耐寒性,\ 耐熱性. \\[.5zh] \ \ \textbf{用途} タイヤ,\ ホース,\ スーパーボール,\ 他のゴムとのブレンド. \\\\\\
クロロプレンゴム(CR)
\ \ \textbf{特徴} 耐候性,\ 耐熱性,\ 難燃性. \\[.5zh] \ \ \textbf{用途} コンベアーベルト,\ 被覆材,\ ゴム引布.
クロロプレンは,\ \text{2\,–\,クロロ\,–\,1,3\,–\,ブタジエン}\ である. \\[.2zh] \ce{Cl}は,\ 電気陰性度(電子を引き寄せる強さ)が高い. \\[.2zh] よって,\ \ce{O2}\,によって電子を奪われにくく(酸化されにくく),\ \bm{\ce{Cl}を含む高分子化合物は燃えにくい}.
スチレン\,–\,ブタジエンゴム(SBR){共重合
\ \ \textbf{特徴} バランスが取れた特性.\ 耐熱性,\ 耐久性,\ 耐摩耗性,\ 機械的強度大. \\[.5zh] \ \ \textbf{用途} タイヤ,\ 工業用品,\ 靴底,\ 他のゴムとのブレンド. \
2種類以上の単量体による付加重合を\bm{共重合}という. \\[.2zh] 一般に,\ \bm{ベンゼン環を含む高分子化合物は硬く,\ 強度が大きくなる}.
アクリロニトリル\,–\,ブタジエンゴム(NBR)}}
\ \ \textbf{特徴} 耐油性,\ 耐寒性,\ 耐摩耗性,\ 耐熱性. \\[.5zh] \ \ \textbf{用途} 石油ホース,\ パッキング, 接着剤.
\bm{シアノ基\ce{- CN}は強い極性}をもつため,\ 無極性の油分子の浸透を妨げる. \\[.2zh] よって,\ アクリロニトリルの割合が多くなるほど耐油性が高くなる.
(1)\ \ SBR\,1.0\,gに十分な量の臭素を加えて反応させると,\ 臭素2.0\,gが消費された. \\[.2zh] \hspace{.5zw}\phantom{(1)}\ \ このSBRのスチレンとブタジエンの物質量の比を求めよ.      [東工大] \\[1zh] アクリロニトリルと1,3\,–\,ブタジエンを$2:3$の物質量比で用いてNBRを合成した.} \\[.2zh] このNBR\,0.536\,g中の窒素原子をすべて窒素ガスに変えたとすると,\ 標準状態で \\[.2zh] \ 何mLの窒素ガスが発生するか.                \ \ [京都薬大] \\
(1)\ \ 臭素の物質量はブタジエンの質量は\ スチレンの質量は  \bm{スチレン:ブタジエン}=\bunsuu{1}{320}:\bunsuu{1}{80}=\bm{1:4}$}
ブタジエン1繰り返し単位あたり1個の二重結合がある. \\[.2zh] 1個の二重結合に1個の臭素分子が付加するから,\ \bm{臭素分子の物質量とブタジエンの物質量は等しい.} \\[.2zh] なお,\ ブタジエン繰り返し単位の式量は54,\ スチレン繰り返し単位の式量は104である.
(2)\ \ NBRの分子量は   \ \ $53\times2n+54\times3n=268n$ \\[.5zh] \phantom{ (1)}\ \ NBRの物質量は   
\phantom{ (1)}\ \ 発生する窒素ガスは 
物質量比2:3より,\ 2nと3nと設定できる. \\[.2zh] アクリロニトリル繰り返し単位の式量は53,\ ブタジエン繰り返し単位の式量は54である. \\[.2zh] ここから,\ まず\text{NBR}の物質量が求められる. \\[.2zh] さて,\ \text{NBR}分子1個あたり2n個の\ce{N}原子が存在する. \\[.2zh] よって,\ \text{NBR}分子\,\bunsuu{67}{33500n}\,\text{mol}中には,\ \left(\bunsuu{67}{33500n}\times2n\right)\text{mol}の\ce{N}原子が存在する. \\[.8zh] \ce{N}原子2個で\ce{N2}\,1個できるから,\ この\text{NBR}から窒素分子は\ \left(\bunsuu{67}{33500n}\times2n\times\bunsuu12\right)\text{mol}できる. \\[.6zh] 後はこれを体積に換算すればよい. \\[.2zh] つまりを解くことになる.