Luyện tập Đại cương polymer KNTT

Tính chất vật lí:

Các polymer thường là chất rắn, không nóng chảy hoặc nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá rộng.

Polymer không có nhiệt độ nóng chảy nhất định

Hầu hết polymer không tan trong nước, một số tan được trong dung môi hữu cơ.

Nhiều polymer có tính dẻo (nhựa); một số polymer có tính đàn hồi (cao su); một số polymer khác thường dai, bền và dễ kéo sợi. Nhiều polymer không dẫn điện nhưng có một số polymer có tính bán dẫn.

Polymer có tính đàn hồi là: Polyisoprene

Sản phẩm trùng hợp propylene CH₃–CH=CH₂ là polypropylene (PP)

Polypropylene (PP) được tổng hợp từ monomer propylene có công thức cấu tạo CH₃-CH=CH₂

Chất không phải là hợp chất polymer là Lipide

Polymer không chứa nguyên tố nitrogen trong thành phần phân tử là PVC

Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử có phân tử khối lớn (polymer).

Chất tham gia phản ứng trùng hợp tạo ra polymer là CH₂=CH₂

Poly(methyl methacrylate) (PMM) được tổng hợp từ monomer methyl methacrylate

Có công thức CH₂=C(CH₃)-COO-CH₃

Trùng hợp ethylene thu được polymer có tên gọi polyethylene

Ethylene                 polyethylene

Trùng hợp vinyl chloride thu được polymer có tên gọi là Poly(vinyl chloride)

Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monomer) thành phân tử lớn (polymer) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (thường là nước)

poly(etylen terephthalat) được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng giữa glycol và terephthalat

nHOOC−C₆H₄−COOH + nHO−CH₂−CH₂−OH −(CO−C₆H₄−CO−O−CH₂−CH₂−O−)n + 2nH₂O

n_C2H4 = 6,1975 : 24,79 = 0,25 mol

Hiệu suất phản ứng là 90%

⇒ n_C2H₄ phản ứng = 0,25.0,9 = 0,225 mol

Khối lượng polymer thu được là

⇒ m_polymer = m_C2H₄ phản ứng = 0,225.28 = 6,3 gam

Những polymer có thể bị thủy phân trong môi trường acid và môi trường kiềm là

Có nhóm chức ester trong phân tử

Có nhóm chức amin trong phân tử 

Những polymer có thể bị thủy phân trong dung dịch acid và dung dịch kiềm là: poly(methyl methacrylate), poli(vinyl acetate) và tơ nylon-6,6.

Tên gọi của polymer có công thức (–CH₂–CH=CH–CH₂–)_n là Polystyrene

Polyisoprene có công thức cấu tạo là [–CH₂–C(CH₃)=CH–CH₂–]_n

Polymer có

= 62,5

Trong phân tử có chứa nguyên tố chlorine

Gọi công thức X là C_xH_yCl⇒ 12x + y = 62,5 – 35,5 = 27

X có công thức phân tử là C₂H₃Cl

→ Polymer X là (-CH₂-CHCl-)_n   (PVC)

nH₂N–(CH₂)₅–COOH → [–NH–(CH₂)₅–CO–]_n + nH₂O

n_H2O = 8,1: 18 = 0,45 kmol

⇒ n_acid = 0,45 kmol

Vì H = 90%

⇒ x = 0,5.131 = 65,5 kg.

n_C2H4 = 4,2 : 28 = 0,15 mol

Phương trình phản ứng

(C₂H₄)_n + 3nO₂ → 2nCO₂ + 2nH₂O

Theo phương trình phản ứng

⇒ n_CO2 = n_H2O = 0,3 mol

m_{dd tăng} = m_CO2 + m_H2O − m_CaCO3 = 3,6 g

⇒ m_CaCO3 = 0,3.44 + 0,3.18 – 3,6 = 15 g

⇒ n_CaCO3 = 0,15 mol < n_CO2

⇒ Có hiện tượng tạo HCO₃- ⇒ n_Ca(HCO3)2 = 0,075 mol

⇒ n_Ca(OH)2 = 0,3 mol

⇒ C_{M Ca(OH)2} = 0,3 : 2 = 0,15 M

m_CH2=CHCl = m_PVC = 10⁶

n_CH2=CHCl = 10⁶ : 62,5 = 16 000 mol

Bản chất của phản ứng

2CH₄ → C₂H₂ → CH₂=CHCl → (-CH₂-CHCl-)_n  

n_{CH4 lí thuyết} = 2.n_CH2=CHCl = 2.16 000 = 32 000 mol

Hiệu suất toàn bộ quá trình điều chế là 20%

n_{CH4 thực tế} = 32 000:20% = 160 000 mol

Thể tích khí thiên nhiên cần lấy:

V_{khí thiên nhiên} = 160 000.24,79:80% = 495800 lít = 4958 m³