Из графика зависимости константы равновесия от температуры можно сделать вывод о том, что целесообразно проводить реакцию при низких температурах, поскольку при температуре 270 К константа равновесия принимает наибольшее значение, что говорит о сильном смещении равновесия в сторону образования продукта реакции (полимера).

Рис. 1. Зависимость энтальпии реакции от температуры

Рис. 2. Температурная зависимость энтропии реакции

Рис. 3. Зависимость энергии Гиббса от температуры.

Рис. 4. Температурная зависимость константы равновесия.

9. Рассчитаем предельную температуру проведения полимеризации тетрафторэтилена:

Тпр =

10. Проведем расчет реакционных способностей для случая сополимеризации тетрафторэтилена и этилена:

Эти мономеры имеют следующие значения реакционной способности и полярности (константы Алфрея – Прайса):

е Q

Тетрафторэтилен 1,22 0,0049

Этилен -0,20 0,015

Тогда:

Получим, что . Это свидетельствует о том, что сополимеризация не является статистической.

В сополимере присутствует больше этилена, чем тетрафторэтилена, поскольку .

Рассчитаем состав сополимера:

Пусть f1 – доля тетрафторэтилена, f2 – этилена в смеси мономеров. Зададим: f1 = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 и, соответственно, f2 = 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1.

Тогда пользуясь уравнением для расчета состава полимера:

,

рассчитаем состав сополимера.

Результаты расчетов представлены в таблице:

По полученным данным построим график зависимости состава полимера от состава мономера:

Рис. 5. Зависимость состава полимера от состава мономера

1 – зависимость F1 от f1;

2 – зависимость F2 от f2.

11. Оценка термической устойчивости политетрафторэтилена по температуре полураспада:

Согласно имеющейся зависимости энергии диссоциации связей от температуры полураспада, выбираем связь в политетрафторэтилене с наименьшей энергией диссоциации, то есть, ту связь, которая разрывается легче всего. Такой связью является связь С-С, которая имеет Едисс = 98 кал/моль, и .

12. Определение термодинамической вероятности реакций между радикалами: диспропорционирования и рекомбинации:

Диспропорционирование:

Рекомбинация:

Рассчитаем с помощью метода групповых вкладов энергию Гиббса каждой реакции:

Диспропорционирование:

Рекомбинация: