Nêu cấu tạo và tính chất của Polime

Câu hỏi: Nêu cấu tạo và tính chất của Polime?

Trả lời: 

* Cấu tạo: 

- Phân tử polime được cấu tạo bởi nhiều mắt xích liên kết với nhau.

- Các mắt xích liên kết với nhau tạo thành mạch thẳng hoặc mạch nhánh. Mạch phân tử polime có thể liên kết với nhau bằng cầu nối là các nhóm nguyên tử, tạo ra mạng không gian.

* Tính chất: 

- Các polime thường là chất rắn, không bay hơi.

- Hầu hết các polime không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường.

Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về Polime nhé!

1. Khái niệm Polime

- 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.

+ Hệ số n được gọi là hệ số Polime hóa hay độ polime hóa

+ Các phân tử tạo nên từng mắt xích cho Polime gọi là monome (ở ví dụ trên monome là CH₂ = CH₂)

2. Phân loại polime

a. 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 biến một phần thành polime mới VD: tơ axetat, tơ visco, ...

b. Theo phương pháp đều chế:

Polyme trùng hợp	Polyme 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), ...

 

c. Theo cấu trúc:

- Polime có mạch không phân nhánh (mạch thẳng): Hầu hết các Polime

- Polime có mạch phân nhánh: Amilopectin, glycogen,…

- Polime có mạch không gian: Rezit (bakelit), cao su lưu hóa

3. Một số polime được sử dụng làm chất dẻo

a. Polietilen (PE)

PE là chất dẻo mềm, nóng chảy ở nhiệt độ hơn 110^oC, có tính trơ tương đối của ankan mạch dài, dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng,...

b. Poli (vinyl clorua) (PVC)

    PVC là chất vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả, ...

c. Poli (metyl metacrylat)

        + Poli(metyl metacrylat) có đặc tính trong suốt cho ánh sáng truyền qua tốt (trên 90%) nên được dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas.

        + Poli(metyl metacrylat) được điều chế bằng phản ứng trùng hợp bên dưới từ metyl metacrylat:

d. Poli (phenol - fomanđehit) (PPF)

    PPF có 3 dạng chính gồm: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

    - Nhựa novolac:

        + Nhựa novolac là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn,...

        + Đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư với xúc tác axit được nhựa novolac (mạch không phân nhánh)

    - Nhựa rezol:

        + Nhựa rezol là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất sơn, keo và nhựa rezit,...

        + Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1: 1,2 với xúc tác là kiềm ta được nhựa rezol (mạch không phân nhánh) nhưng có một số nhóm –CH₂OH còn tự do ở vị trí số 4 hoặc 2 của nhân phenol:

    - Nhựa rezit:

        + Đun nóng nhựa rezol ở 150^oC được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian

        + Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy ...

4. Điều chế polime

a. 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 cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có là:

        + Liên kết bội.

    Ví dụ: CH₂ = CH₂, CH₂ = CH–C₆H₅

        + Hoặc vòng kém bền

    Ví dụ:

    * Phân loại:

    - Trùng hợp chỉ từ một loại monome tạo homopolime.

    Ví dụ:

    - Trùng hợp mở vòng.

    Ví dụ:

    - Trùng hợp từ hai hay nhiều loại monome (gọi là đồng trùng hợp) tạo copolime. Ví dụ:

b. 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 cần để có phản ứng trùng ngưng: Các monome tham gia phản ứng trùng ngưng phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo được liên kết với nhau.

    Ví dụ:

5. Ứng dụng của Polime

- Polypropene được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như dệt may, bao bì, văn phòng phẩm, nhựa, máy bay, xây dựng, đồ chơi…

- Polystyrene là một trong những loại nhựa phổ biến nhất, được sử dụng phổ biến trong ngành bao bì. Chai lọ, đồ chơi, hộp đựng, khay, kính và đĩa dùng một lần, tủ TV và nắp đậy là một số sản phẩm được sử dụng hàng ngày được tạo thành từ polystyrene. Nó cũng được sử dụng như một chất cách điện.

- Việc sử dụng polyvinyl clorua quan trọng nhất là sản xuất ống dẫn nước thải. Nó cũng được sử dụng như một chất cách điện cho dây cáp điện.

- Nhựa urê-fomanđehit được sử dụng để làm chất kết dính, khuôn, tấm nhiều lớp, thùng chứa không thể vỡ..

- Glyptal được sử dụng để sản xuất sơn, chất phủ và sơn mài.

- Bakelite được sử dụng để làm công tắc điện, sản phẩm nhà bếp, đồ chơi, đồ trang sức, súng cầm tay, chất cách điện, đĩa máy tính…