Lý thuyết và bài tập Polime và vật liệu polime môn Hóa lớp 11 THPT chuyên Lý Tự trọng có đáp án

Trang 1

CHỦ ĐỀ 4: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME

------------ I. POLIME 1. KHÁI NIỆM VÀ TÊN GỌI 1.1. Khái niệm - Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị cơ sở (gọi là các mắt xích) liên kết lại với nhau. Ví dụ:

5 HN - [CH ] - CO nilon - 6

n 2

Hệ số n gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa, n càng lớn thì phân tử khối của polime càng cao.

monome polime

CH2=CH2

H2N[CH2]5COOH 5 HN - [CH ] - CO nilon - 6

n 2

1.2. Tên gọi - Poli + tên monome tương ứng. Ví dụ:

- Nếu tên monome có hai cụm từ trở lên thì nằm trong dấu ( ). Ví dụ:

CH - CH poli (vinyl clorua)

n 2

Cl - Một số polime có tên riêng

5 HN - [CH ] - CO

n 2

nilon - 6

CF2 CF2

n Teflon

(C6H10O5)n

Xenlulozo 2. PHÂN LOẠI POLIME

Dựa theo nguồn gốc:  Polime tổng hợp (do con người tổng hợp): polietilen, teflon,…  Polime thiên nhiên (có sẵn trong tự nhiên): tinh bột, tơ tằm, bông,…  Polime bán tổng hợp (polime thiên nhiên được chế biến lại môt phần): tơ visco, tơ axetat.

Dựa theo phương pháp tổng hợp:  Polime trùng hợp (được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp): polietilen, polistiren,…

Trang 2

 Polime trùng ngưng (được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng): tơ nilon – 6,6, nilon–6,...

Đặc điểm cấu tạo: Polime có  Mạch không phân nhánh: amilozơ của tinh bột, tơ, nhựa rezol, nhựa novolac,...  Mạch phân nhánh: amilopectin của tinh bột, glicogen,…  Mạch mạng không gian: cao su lưu hóa, nhựa bakelit (nhựa rezit),… 3. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Hầu hết polime là chất rắn, không tan trong nước và các dung môi thông thường, không bay hơi, có nhiệt nóng chảy không xác định.

Chất nhiệt dẻo: nóng chảy cho chất lỏng nhớt, để nguội sẽ rắn lại; chất nhiệt rắn: không nóng chảy khi đun mà bị phân hủy.

- Nhiều polime có tính dẻo, một số tính đàn hồi. - Nhiều polime cách nhiệt, cách điện, bán dẫn, dai bền,… - Có polime trong suốt, không giòn. 4. TÍNH CHẤT HÓA HỌC (giảm tải ban CB)

Trang 3

5. ĐIỀU CHẾ

Phản ứng trùng hợp Phản ứng trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hay tương tự nhau tạo thành phân tử lớn (polime).

là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) tạo thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng ra nhiều phân tử nhỏ khác (như H2O,...). Điều kiện để phân tử có phản ứng trùng hợp: Phân tử phải có liên kết bội (như CH2 = CH2; CH2 = CH – Cl) hoặc là vòng kém bền có thể mở vòng. Ví dụ:

Điều kiện để phân tử có phản ứng trùng ngưng: monome phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng tạo liên kết với nhau. Ví dụ:

II. VẬT LIỆU POLIME 1. Chất dẻo và vật liệu compozit

Chất dẻo Vật liệu compozit là những vật liệu polime có tính dẻo (tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, của áp lực bên ngoài và vẫn giữ nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng).

là vật liệu hỗn hợp có ít nhất 2 thành phần phân tán vào nhau mà không tan vào nhau. + Polietilen (PE): chất dẻo mềm, nóng chảy trên 100C, được dùng nhiều làm màng mỏng, vật liệu điện, bình chứa,... + Poli(vinyl clorua) (PVC): chất rắn vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, được dùng làm vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải che mưa,... + Poli(metyl metacrylat): chất rắn trong suốt, cho ánh sáng truyền qua tốt (gần 90%) nên được dùng chế tạo thủy tinh hữu cơ plexigas. + Poli(phenol fomandehit) (PPF)...

Thành phần của vật liệu compozit gồm chất nền (có thể là nhựa nhiệt dẻo hay nhiệt rắn) và chất độn (có thể là sợi (bông, đay, poliamit, amiăng,...) hoặc bột (silicat, bột nhẹ (CaCO3),..).

2. Tơ - Là vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.