Рассмотрим синтез некоторого разветвленного полимера, в котором к центральному звену A на первом этапе присоединяется три мономерных звена В. На всех последующих этапах к звену В может присоединяться два новых звена, равновероятно, либо В, либо С, а к звену С может присоединяться только звено С. Присоединение возможно только к звеньям, присоединившимся на предыдущем этапе синтеза.
1. Выведите зависимость общего числа звеньев в и общего числа звеньев С в зависимости от числа этапов синтеза.
2. До какого номера этапа включительно доля звеньев в среди всех звеньев, составляющих полимер, будет больше 5%? При расчете доли звеньев В в полимере наличием центрального звена А пренебречь.
1. Рассмотрим синтез полимера поэтапно.
Этап 1: как описано в условии, к центральному звену А присоединяется три звена В. Общее число звеньев каждого типа при этом NB1 = 3, NC1 = 0.
Этап 2: к трем звеньям В, присоединенным на этапе 1, присоединяется 6 новых звеньев, 3 звена В и 3 звена С. Общее число звеньев каждого типа при этом
Этап 3:
— к трем звеньям В, присоединенным на этапе 2, присоединяется 6 новых звеньев, 3 звена В и 3 звена С;
— к 3 звеньям С, присоединенным на этапе 2, присоединяются еще 3 звена С.
Общее число звеньев каждого типа при этом и
Всего на третьем этапе присоединяется
Этап 4:
— к трем звеньям В, присоединенным на этапе 3, присоединяется 6 новых звеньев, 3 звена В и 3 звена С;
— к шести звеньям С, присоединенным на этапе 3, присоединяются еще 6 звеньев C. Общее число звеньев каждого типа при этом
Всего на четвертом этапе присоединяется
Этап n:
— к трем звеньям В, присоединенным на этапе n – 1, присоединяется 6 новых звеньев, 3 звена В и 3 звена С;
— всего на этапе присоединяется Mn = 3n звеньев;
— таким образом, общее число звеньев С, присоединенных на данном этапе, равно (разность общего числа звеньев и числа звеньев B).
Общее число звеньев каждого типа при этом NBn = 3n,
2. Доля звеньев В на
Составим неравенство:
то есть n = 39.