Chuyên đề dạy thêm Chương 4: Polimer Hóa học 12 (sách mới)

POLYMER VÀ VẬT LIỆU POLYMER
CHỦ ĐỀ 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN, ĐỊNH NGHĨA, ĐỒNG PHÂN A. LÝ THUYẾT
I. Khái niệm, danh pháp 1. Khái niệm
- 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. VD: nCH o xt,t ,p 2 = CH2  Monomer: CH2 = CH2, polymer:
, mắt xích: – CH2 – CH2 – 2. Danh pháp
- Tên polymer = poly + tên monomer (thêm ngoặc đơn nếu tên monomer gồm hai cụm từ)
Công thức cấu tạo của polymer và tên gọi Polyethylene (PE)
Poly(vinyl chloride) (PVC) Polypropylene (PP) Polystyrene (PS)
Polybuta – 1,3 – diene Polyisoprene
Poly(methyl methacrylate)
Poly(Phenol formaldehyde) (PPF) Capron Nylon – 6,6
3. Phân loạiPolymertổnghợp
Polymer bán tổng hợp (nhân tạo) Polymer thiên nhiên
- Do con người tổng hợp.
- Tạo nên từ polymer thiên - Có sẵn trong thiên nhiên. VD: PE, PVC, Cao su nhiên.
VD: Tinh bột, cellulose, bông,
buna, nylon – 6, nylon – VD: Tơ visco, tơ cellulose len, tơ tằm, cao su thiên nhiên. 7, …. acetate, …
II. Tính chất vật lí
- Hầu hết, polymer là những chất rắn, không bay hơi, không bị nóng chảy hoặc nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá rộng.
+ Polymer nhiệt dẻo (nóng chảy khi đun nóng, có thể tái chế): PE, PP, PVC, PS, …
+ Polymer nhiệt rắn (phân hủy bởi nhiệt khi đun nóng, không thể tái chế): PPF, …
- Hầu hết polymer không tan trong nước, một số tan được trong dung môi hữu cơ thích hợp. Polymer Tính chất Ứng dụng PE, PP Tính dẻo Chế tạo chất dẻo Polyisoprene Tính đàn hồi Chế tạo cao su Capron; nylon – 6,6 Kéo thành sợi dai, bền Chế tạo tơ Poly(methyl methacrylate) Trong suốt, không giòn
Chế tạo thủy tinh hữu cơ PE, PVC, PPF Cách điện, cách nhiệt
Chế tạo vật liệu cách điện, 1 cách nhiệt.
III. Tính chất hóa học
1. Phản ứng cắt mạch polymer
- Một số polymer chứa nhóm chức trong mạch có khả năng bị thủy phân cắt mạch như tinh bột, cellulose, capron, nylon – 6,6, …. o + nH xt,t   2O nH2N – [CH2]5 – COOH Capron 6 – aminohexanoic acid  o (C H ,t   6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 Tinh bột, cellulose glucose
- Một số polymer bị phân hủy nhiệt thành các polymer mạch ngắn, cuối cùng tạo ra monomer ban đầu → Phản ứng depolymer hóa.
2. Phản ứng tăng mạch polymer
- Ở điều kiện thích hợp như nhiệt độ, chất xúc tác, … các mạch polymer có thể phản ứng với nhau tạo thành
mạch dài hơn hoặc tạo mạng lưới.
3. Phản ứng giữ nguyên mạch polymer
- Polymer có thể tham gia các phản ứng hóa học mà không làm thay đổi chiều dài mạch polymer. + Phản ứng thủy phân:
+ Phản ứng cộng vào liên kết đôi trong mạch polymer:
IV. Phương pháp tổng hợp
Phương pháp trùng hợp
Phương pháp trùng ngưng
- ĐN: Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều
- ĐN: Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều
phân tử nhỏ giống nhau hay tương tự nhau tạo
phân tử nhỏ (monomer) thành phân tử lớn
thành phân tử có phân tử khối lớn (polymer).
(polymer) đồng thời giải phóng những phân tử
- Điều kiện monomer tham gia trùng hợp: chứa nhỏ khác (thường là nước).
liên kết đôi hoặc vòng kém bền (như vòng
- Điều kiện monomer tham gia trùng ngưng: caprolactam).
Có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng (-OH, -NH2, -COOH). VD: HOOC–C ethylene polyethylene (PE) 6H4–COOH, HOCH2CH2OH, H2N[CH2]5COOH, H2N[CH2]6NH2, HOOC[CH2]4COOH, … Caprolactam tơ capron 2 B. BÀI TẬP * Phần: Tự luận
Câu 1: Hoàn thành các thông tin về polymer trong bảng sau Tên viết Công thức polymer Tên IUPAC Phân tử khối tắt (-CH2-CH2-)n polyethylene PE 28 (-CH2-CH(Cl)-)n poly(vinyl chloride) PVC 62,5 (-CH2-CH(CH3)-)n polypropylene PP 42 polystyrene PS 104 Poly(phenol formaldehyde) PPF 108 -CH2-CH=CH-CH2- Polybuta-1,2-diene 46 polyisoprene 68 Poly (vinyl acetate) PVAc 86
Poly (methyl methacrylate) PMMA 100 Poly (acrylonitrile) 53 Poly (dimethylene Tơ 192 teraphtalate) lapsan 3 Tơ 113 capron Tơ 127 enang Nylon- 226 6,6
Câu 2. Viết phương trinh phản ứng của các phản ứng sau
Câu 3. Poly(vinyl alcohol) (viết tắt là PVA) được dùng làm chất kết dính, sợi vinylon, vật liệu ứng
dụng trong y té,. Polyvinyl acetate (viết tắt là PVAc) được sử dụng phổ biến làm keo dán gỗ, keo dán
giấy,. PVAc và PVA được tổng hợp theo sơ đồ sau đây: 0 C 3 H COOH trùnghop NaOH,t CH CH A P  VAc P  VA
a. Viết phương trình hoá học hoàn thành sơ đồ chuyển hoá trên. 4