BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYMER

(14 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (5 CÂU)

Câu 1: Nêu khái niệm polymer, monomer.

Trả lời:

- Polymer là những hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích liên kết với nhau tạo nên.

- Monomer là những phân tử nhỏ, phản ứng với nhau để tạo nên polymer.

Câu 2: Nêu cách gọi tên polymer.

Trả lời:

Các polymer đơn giản cóc tên gọi chung như sau: poly + tên monomer (thên ngoặc đơn nếu tên của monomer gồm hai cụm từ.

Câu 3: Tính chất hóa học của polymer là gì?

Trả lời:

Tính chất hóa học của polymer:

- Phản ứng cắt mạch polymer.

- Phản ứng tăng mạch polymer.

- Phản ứng giữ nguyên mạch polymer.

Câu 4: Có những phương pháp phổ biến nào để tổng hợp polymer.

Trả lời:

Polymer thường được tổng hợp theo hai phương pháp phổ biến là phương pháp trùng hợp và phương pháp trùng ngưng.

Câu 5: Nêu tính chất vật lí của polymer.

Trả lời:

Tính chất vật lí của polymer: là chất rắn, không nóng chảy hoặc nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá rộng. Hầu hết polymer không tan trong nước, một số tan được trong dung môi hữu cơ. Nhiều polymer có tính dẻo, tình đàn hồi, dai, bền và dễ kéo sợi.

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Hộp xốp đựng thực phẩm chế biến sẵn thường làm bằng polystyrene. Vì sao không nên sử dụng các hộp này để đựng thức ăn nóng hoặc cho hộp vào lò vi sóng để hâm nóng thức ăn.

Trả lời:

Vì hộp xốp được làm từ PS, ở nhiệt độ cao xảy ra phản ứng cắt mạch. PS bị phân hủy tạo thành styrene gây độc cho cơ thể khi hấp thụ cùng thức ăn.

Câu 2: Cho các polymer sau: PS; nylon-6,6; PVC.

Polymer nào được điều chế bằng phản ứng trùng hợp? Polymer nào được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng?

Trả lời:

- Polymer được điều chế bằng phản ứng trùng hợp: PS, PVC.

- Polymer được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng: nylom-6,6.

Câu 3: Cellulose triacetate (CTA, [C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃]_n) là polymer được sản xuất thương mại lần đầu tiên ở Mỹ vào năm 1954. Polymer này được sử dựng để sản xuất tơ sợi chống nhăn, màng cho màn hình tinh thể lỏng,... Một đoạn mạch cellulose triacetate có phân tử khối là 345 600 thì chứa bao nhiêu mắt xích?

Trả lời:

Cellulose triacetate (CTA, [C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃]_n) hay (C₁₂H₁₆O₈)_n có phân tử khối là 288n.

Số lượng mắt xích trong đoạn mạch CTA là 345600 : 288 = 1200.

Câu 4: Quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau (monomer) tạo thành phân tử lớn (polymer) được gọi là phản ứng gì?

Trả lời:

Quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau (monomer) tạo thành phân tử lớn (polymer) được gọi là phản ứng trùng hợp.

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Nhiệt phân nhựa cây gutta peccha được một chất lỏng X chứa 88,23% C; 11,76% H. Cứ 0,34 g X phản ứng với dd Br₂ dư cho 1,94 g một chất lỏng nặng hơn nước và không tan trong nước. Biết X phản ứng với H₂ dư được isopentan và khi trùng hợp X được polime có tính đàn hồi. Tìm công thức cấu tạo của X.

Trả lời:

Gọi công thức của X là C_xH_y

Theo bài ra ta có:

CTĐGN: (C₅H₈)_n

M_A = 2,43.28 = 68,04

68n = 68 n = 1

A : C₅H₈.

Lại có X phản ứng với H₂ dư được isopentan và trùng hợp ra cao su nên công thức của X là CH₂=C(CH₃)-CH=CH₂.

Câu 2: Trùng ngưng ε–aminocaproic acid thu được m kg polymer và 12,6 kg H₂O với hiệu suất phản ứng 90%. Tính giá trị của m.

Trả lời:

Ta có: = 12,6 : 18 = 0,7.10³ mol

= 0,7.10³ mol

Ta chỉ xét lượng phản ứng: = 0,7.10³ .131 = 91,7 kg.

m_polymer = 91,7 – 12,6 = 79,1 kg.

m_{polymer thực tế} = 79,1 . 0,9 = 71,19 kg.

Câu 3: Đem trùng hợp 5,2 gam styrene. Hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với 100 mL dung dịch bromine 0,15 M. Sau đó tiếp tục cho thêm KI dư vào thì được 0,635 gam I₂. Hiệu suất của phản ứng trùng hợp là:

Trả lời:

Phản ứng trùng hợp stiren:

Stiren dư sẽ tiếp tục phản ứng với brom:

Brom dư tiếp tục phản ứng với KI:

Hiệu suất của phản ứng trùng hợp là:

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Muốn tổng hợp 120 kg poly(methyl methacrylate) thì khối lượng của acid và alcolhol tương ứng cần dùng lần lượt là bao nhiêu? Biết hiệu suất ester hóa và trùng hợp lần lượt là 60% và 80%.

Trả lời:

Khối lượng methyl methacrylate:

120. =150 kg

C₃H₅COOH + CH₃OH C₃H₅COOCH₃ + H₂O

nCH₂ = C(CH₃) – COOCH₃ t,p,xt−−→→t,p,xt -(CH₂-C(CH₃)(COOCH₃)-)-_n

→ số mol alcohol bằng số mol acidaxit: = 2500 mol

Khối lượng alcohol CH₃OH: 2500.32 = 80000(g) = 80 (kg)

Khối lượng acid C₃H₅COOH: 2500.86 = 215000(g) = 215(kg)

Câu 2: Một loại cao su lưu hóa chứa 1,714% lưu huỳnh. Hỏi cứ khoảng bao nhiêu mắt xích isoprene có một cầu nối disunfua –S-S-, giả thiết rằng S đã thay thế cho H ở nhóm methylene trong mạch cao su.

Trả lời:

Mắt xích của cao su isoprene có cấu tạo là: -CH₂-C(CH₃)=CH-CH₂- hay –(-C₅H₈-)-_n.

Giả sử có n mắt xích cao su isoprene tham gia phản ứng lưu hóa cao su thì tạo được một cầu nối disunfua –S-S-.

PTPƯ: C_5nH_8n + 2S → C_5nH_8n-2S₂ + H₂ (1)

Cao su lưu hóa

Theo giả thiết trong cao su lưu hóa lưu huỳnh chiếm 1,714% về khối lượng nên ta có:

⇒n=54