Bài 14: Ôn tập chương 4

1. Kiến thức trọng tâm

Chương 4 nghiên cứu đại cương về polymer và vật liệu polymer. Polymer là hợp chất cao phân tử gồm nhiều mắt xích lặp lại, có khối lượng phân tử rất lớn. Polymer thiên nhiên gồm tinh bột, cellulose, protein và cao su thiên nhiên. Polymer tổng hợp gồm polyethylene, polyvinyl chloride, nylon. Polymer bán tổng hợp gồm cellulose acetate và sợi viscose. Hệ số polymer hoá $n$ là số mắt xích trong phân tử polymer.

Polymer được điều chế bằng phản ứng trùng hợp và phản ứng trùng ngưng. Trùng hợp là quá trình cộng hợp nhiều monomer có liên kết đôi hoặc vòng kém bền, ví dụ ethylene thành polyethylene, vinyl chloride thành polyvinyl chloride, butadiene thành cao su buna. Trùng ngưng là quá trình monomer có từ hai nhóm chức trở lên kết hợp với nhau, tách ra phân tử nhỏ như nước, ví dụ nylon-6,6 từ hexamethylenediamine và adipic acid, tơ lapsan từ ethylene glycol và terephthalic acid.

Vật liệu polymer gồm chất dẻo, cao su, sợi và keo dán. Polyethylene dùng làm túi nilon và màng bọc, polyvinyl chloride dùng làm ống nước và vỏ dây điện, polystyrene dùng làm hộp xốp. Cao su thiên nhiên là polyisoprene, cao su lưu hoá tạo cầu nối disulfide nên bền hơn. Sợi gồm sợi thiên nhiên, sợi tổng hợp và sợi bán tổng hợp. Keo dán như keo epoxy và keo polyurethane dùng trong xây dựng và sản xuất đồ gỗ.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Viết phương trình trùng ngưng điều chế nylon-6,6.

Lời giải: $nH_2N-(CH_2)_6-NH_2 + nHOOC-(CH_2)_4-COOH \rightarrow (-NH-(CH_2)_6-NH-CO-(CH_2)_4-CO-)_n + 2nH_2O$. Phản ứng tách nước nên thuộc loại trùng ngưng.

Ví dụ 2. Từ $31$ gam vinyl chloride điều chế được bao nhiêu gam polyvinyl chloride, hiệu suất $90$?

Lời giải: $n = 31 : 62,5 = 0,496$ mol. Khối lượng lí thuyết là $0,496 \times 62,5 = 31$ gam, thực tế thu được $31 \times 90$ gam.

3. Ghi nhớ

• Trùng hợp cộng hợp monomer có liên kết đôi; trùng ngưng tách phân tử nhỏ như nước.
• Cao su lưu hoá tạo cầu nối disulfide nên bền hơn cao su thiên nhiên.
• Cần tái chế vật liệu polymer để giảm rác thải nhựa.