Cộng đồng hỏi đáp làm giàu
Khái niệm, phân loại và danh pháp
Khái niệm
Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau.
Ví dụ :
Polietilen (–CH2 – CH2–)n do các mắt xích –CH2–CH2– liên kết với nhau.
n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa.
CH2 = CH2 được gọi là monome.
Phân loại
- Theo nguồn gốc:
|
Thiên nhiên |
Tổng hợp |
Nhân tạo (bán tổng hợp) |
|
– Có nguồn gốc thiên nhiên VD: cao su thiên nhiên, xelulozơ, bông, tơ tằm… |
– Do con người tổng hợp nên VD: polietilen, nhựa phenol-fomanđehit,… |
– Lấy polime thiên nhiên chế và chế hóa thành polime mới VD: tơ axetat, tơ visco, … |
- Theo cách tổng hợp:
|
Polime trùng hợp |
Polime trùng ngưng |
|
– Tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp VD: polietilen, poli(metyl metacrylat), … |
– Tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng VD: nilon-6, poli(phenol-fomanđehit), … |
- Theo cấu trúc:
|
Không phân nhánh |
Có nhánh |
Mạng không gian |
|
VD: PVC, PE, PS, cao su, xenlulozơ, tinh bột… |
VD: amilopectin, glicogen |
VD: nhựa rezit, cao su lưu hóa
|
Danh pháp
Tên của các polime được cấu tạo bằng cách ghép từ poli trước tên monome.
Ví dụ : (–CH2–CH2–)n là polietilen
(–C6H10O5–)n là polisaccarit
Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc từ hai monome tạo nên polime thì tên monome phải để trong ngoặc đơn.
Ví dụ : (–CH2–CHCl– )n : poli(vinyl clorua)
(–CH2–CH=CH–CH2–CH(C6H5)–CH2–)n : poli(butađien – stiren)
Một số polime có tên riêng (tên thông thường).
Ví dụ : (–CF2–CF2–)n : Teflon
(–NH– [CH2]5–CO–)n : Nilon-6, tơ capron
Cấu trúc
Các mắt xích của polime có thể nối với nhau thành mạch không nhánh như amilozơ,…mạch phân nhánh như amilopectin, glicogen,… và mạng không gian như nhựa bakelit, cao su lưu hóa,…
Tính chất vật lý
– Hầu hết các polime là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định
– Đa số polime không tan trong các dung môi thông thường, một số tan được trong dung môi thích hợp
Các polime khác nhau có đặc tính khác nhau :
– Tính dẻo : polietilen, polipropilen,…
– Tính đàn hồi : cao su
– Dai, kéo thành sợi : nilon-6, nilon-6,6,…
– Cách điện, cách nhiệt (polietilen, poli(vinyl clorua),…)
– Tính bán dẫn : poliaxetilen,…
Tính chất hóa học
Phản ứng phân cách mạch polyme
– Polime có nhóm chức trong mạch dễ bị thủy phân. VD: tinh bột, xenlulozo,…
– Polime trung hợp bị nhiệt phân ở nhiệt độ thích hợp thành các đoạn ngăn, cuối cùng thành các monome ban đầu. Phản ứng này được gọi là phản ứng giải trùng hợp ( đepolime hóa)
– Một số polime bị oxi hóa cắt mạch
Phản ứng giữ nguyên mạch polyme
Polime có liên kết đôi trong mạch hoặc nhóm chức ngoại mạch có thể tham gia phản ứng đặc trung của liên kết đôi và nhóm chức đó
Phản ứng tăng mạch polyme
Khi có điều kiện thích hợp, các mạch polime có thể nối với nhau thành mạch dài hơn hoặc mạng lưới. Phản ứng này được gọi là phản ứng khâu mạch polime
Điều chế
Phản ứng trùng hợp
Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome), giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn (polime).
Điều kiện : phân tử monome có liên kết bội (như CH2=CH2, CH2=CHC6H5, CH2=CH–CH=CH2) hoặc là vòng kém bền như :
Phản ứng trùng ngưng
Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome)thành phân tử rất lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (như H2O,…)
Điều kiện: Trong phân tử phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng tạo liên kết với nhau
Ví dụ :
Phương pháp giải bài tập
- Xác định khối lượng polyme hoặc chất tham gia quá trình tạo polyme
– Lập sơ đồ điều chế polime từ chất đã cho.
nX=X → (-X-X-)n
Ta có: ắínmắtxíchpolime = n.npolime và Mpolime = ắín.Mmắtxích => ắmmắt íxích polime = mpolime
– Đối với phản ứng trùng hợp 1 chất: mmonome = mpolymeH
Trong nhiều trường hợp có thể bỏ qua đơn vị đo lường để giải nhanh.
- Tính số mắt xích polyme
Số mắt xích bằng tỉ lệ khối lượng phân tử của đoạn polime và khối lượng của mắt xích; tính số mắt xích dựa vào phản ứng clo hóa hoặc phản ứng cộng.
Bước 1: Xác định công thức của polime
Bước 2: Lập biểu thức giữa khối lượng phân tử với số mắt xích
Bước 3: Tính theo yêu cầu của bài toán
Trong nhiều trường hợp, có thể dùng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để giải nhanh
– Số mắt xích = số phân tử monome = hệ số polime hóa (n) = 6,02.1023.số mol mắt xích
– Hệ số polime hóa (n) = hệ số trùng hợp
Trung tâm tiếng Anh online, luyện thi tiếng Anh giao tiếp, TOEIC, IELTS : https://local.google.com/place?id=17925709090940119267&use=posts&lpsid=7011729034902703470
