高分子化合物(知識)の問題
天然ゴムと合成ゴムについての記述として正しいものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア 天然ゴムは、イソプレンが縮合重合してできた高分子化合物である。
- イ 生ゴムに数%の硫黄を加えて加熱すると、ゴムの分子どうしが硫黄原子によって橋かけされ、弾性や強度が増す。
- ウ 天然ゴムの分子では、主鎖の二重結合の部分がトランス形の構造になっている。
- エ クロロプレンゴムは、ブタジエンを付加重合させてできる合成ゴムである。
この問題で使うもの
- 天然ゴム・合成ゴムと加硫(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(34 技能)
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- 天然ゴム・合成ゴムと加硫
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「天然ゴム・合成ゴムと加硫」を使う。天然ゴムの単量体と重合の種類、二重結合の形、加硫、合成ゴムの単量体をそれぞれ確かめよう。
ヒント 2
天然ゴムはイソプレンの付加重合体で、二重結合の部分はシス形である。また、合成ゴムの名前は単量体の名前からつけられている。
ヒント 3
ア・ウは天然ゴムの構造について、エは合成ゴムの単量体についての記述である。この 3 つにはそれぞれ 1 か所ずつ、手順で確かめた事実と食い違う語句がある。
答えと解説
答えを見る
イ
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解説を読む
技能「天然ゴム・合成ゴムと加硫」で、天然ゴムの構造・加硫・合成ゴムの単量体を順に確かめる。
手順 1:天然ゴムのでき方と構造
天然ゴム(生ゴム)は、イソプレン が付加重合した構造のポリイソプレンである。重合体の主鎖には二重結合が 1 つずつ残り、その部分はシス形になっている。シス形のため分子が折れ曲がった形をとり、ゴム弾性を示す。
手順 2:加硫
生ゴムに数%の硫黄を加えて加熱すると、鎖状のゴム分子どうしが硫黄原子による橋かけ構造(架橋構造)でつながる。この操作を加硫といい、ゴムの弾性・強度・耐久性が増す。
手順 3:合成ゴムの単量体
ブタジエンゴムの単量体はブタジエン、クロロプレンゴムの単量体はクロロプレン 、スチレン-ブタジエンゴムの単量体はスチレンとブタジエンである。
各選択肢
- ア:誤り。イソプレンは「縮合重合」ではなく「付加重合」して天然ゴムの構造になる。縮合重合は水などの小さな分子がとれてつながる重合で、イソプレンの重合ではない。
- イ:正しい。加硫についての記述である。
- ウ:誤り。天然ゴムの二重結合の部分は「トランス形」ではなく「シス形」である(トランス形のポリイソプレンはグタペルカとよばれ、ゴム弾性が小さく硬い)。
- エ:誤り。クロロプレンゴムの単量体は「ブタジエン」ではなく「クロロプレン」である。ブタジエンを付加重合させたものはブタジエンゴムである。
したがって正解はイである。
別解
ア 誤り。天然ゴムはイソプレンの付加重合でできた高分子である(縮合重合ではない)。イ 正しい。加硫により硫黄原子が橋かけ構造をつくり、弾性・強度が増す。ウ 誤り。天然ゴムの二重結合はシス形(トランス形はグッタペルカ)。エ 誤り。クロロプレンゴムの原料はクロロプレンで、ブタジエンの重合体はブタジエンゴム。よって正解はイ。