Luyện tập Polime và vật liệu Polime (Nâng cao) - Phần 2

Số mắt xích glucozơ có trong 194,4 mg amilozơ là:

=  7224.10¹⁷ 

 O₂N[CH₂]₆NO₂ + [H]  H₂N[CH₂]₆NH₂

Br[CH₂]₆Br OH[CH₂]₆OH HOOC[CH₂]₄COOH

H₂N[CH₂]₆NH₂ + HOOC[CH₂]₄COOH nilon 6,6

Cần thực hiện tối thiểu 4 phản ứng.

Polime X (chứa C, H, Cl) có hệ số trùng hợp là 560 và phân tử khối là 35000:

  M_X = 35000

  Khối lượng của một mắt xích trong X là:

 M = 35000/560 = 62,5

Công thức một mắt xích X là -CH₂-CHCl-

 nH₂N-CH₂-COOH → -(-HN-CH₂-CO-)-_n + nH₂O

Hiệu suất trùng ngưng là 80%:

m_{amino axit axetic pư} = 7,5.80% = 6 gam

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_{amino axit axetic pư} = m_polime + m_H2O = 6 gam

m_polime = 6 – 1,44 = 4,56 gam

- Polietilen và poli(vinyl clorua) là sản phẩm của phản ứng trùng hợp.

- Tơ visco, tơ xenlulozo axetat đều thuộc tơ nhân tạo.

- Sợi bông, tơ tằm thuộc loại polime thiên nhiên.

- Tơ nilon-6,6 được điều chế từ hexametylenđiamin và axit ađipic.

- Không tồn tại ancol  CH₂=CH-OH không thể trùng hợp ancol này không thể sử dụng cách này.

- CH₂OH-CH₂OH trùng ngưng không tạo ra sản phẩm không thể sử dụng cách này.

-  Có thể điều chế bằng cách xà phòng hoá poli(vinyl axetat) (-CH₂-CH(-OOCCH₃)-)_n:

(-CH₂-CH(-OOCCH₃)-)_n + nNaOH nCH₃COONa + (-CH₂-CH(OH)-)_n

Dãy biến hóa:

Xenlulozo  C₁₂H₂₂O₁₁ (glucozo)  C₂H₅OH  CH₂=CH-CH=CH₂ cao su buna

(1) (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O  nC₆H₁₂O₆

(2) C₆H₁₂O₆  2C₂H₅OH + CO₂

(3) 2C₂H₅OH  CH₂=CH-CH=CH₂ + 2H₂O

(4) nCH₂=CH-CH=CH₂    -(-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n

n_H2N[CH2]6NH2 = 1,45/116 = 0,0125 kmol;

n_{HCOOC[CH2]4COOH} = 1,825/146 = 0,0125 kmol.

n_H2O = 0,18/18 = 0,01 kmol

n(H₂N-[CH₂]₆-NH₂) + n(HOOC-[CH₂]₄COOH)- → (-H₂N-[CH₂]₆-NH-OCC-[CH₂]₄COOH-)n  + 2H₂O

 n_{H2N[CH2]6NH2 pư} = 1/2.n_H2O

(C₂H₄)_n + 3nO₂ → 2nCO₂ + 2nH₂O

⇒ n_CO2 = n_H2O = 0,2 mol

m_{dd tăng} = m_CO2 + m_H2O - m_CaCO3

⇒ n_CaCO3 = 0,1 mol > n_CO2

⇒ Có hiện tượng tạo HCO₃^-

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

⇒ n_Ca(HCO3)2 = (0,2 - 0,1)/2 = 0,05 mol

⇒ n_Ca(OH)2 = 0,15 mol

⇒ C_{M Ca(OH)2} = 0,075 mol

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

n_axit = 0,675 kmol

Vì H = 90%     n_{axit thực tế} = (0,675.100)/90 = 0,75 kmol

  x = 0,75.131 = 98,25 kg

Áp dụng định luật BTKL ta có:

y = 0,9x - m_H2O = 98,25.0,9 - 12,15 =  76,275 

Vậy x = 98,25 kg; y = 76,275 kg

Cho sản phẩm cháy cho đi qua bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư thấy xuất hiện 10 gam kết tủa

⇒ n_CaCO3 = 0,1 mol 

⇒ n_CO2 = n_H2O =  0,1 mol

⇒ m_CO2 = 4,4 gam và m_H2O = 1,8 gam

⇒ Khối lượng bình: 4,4 + 1,8 – 10 = -3,8 gam

Vậy khối lượng dung dịch trong bình giảm 3,8 gam

 Polime dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ là:

Đimetyl buta-1,3-đien: CH₂=C(CH₃)–C(CH₃)=CH₂ (C₆H₁₀)

Acrilonitrin: CH₂=CH–CN (C₃H₃N)

Sơ đồ phản ứng đốt cháy polime của chúng:

(C₆H₁₀)a.(C₃H₃N)_b + O₂ (6a+3b)CO₂ + (5a+1,5b)H₂O + 0,5bN₂

3a = b 

  a : b = 1 : 3

E X G T metan 

E   Y axit metacrylic F  poli etylmetacrylic

(1) CH₂=C(CH₃)COOC₂H₅ (E) + NaOH → CH₂=C(CH₃)COONa + C₂H₅OH (X)

(2) C₂H₅OH (X) + O₂  CH₃COOH (G) + H₂O

(3) CH₃COOH (G) + NaOH → CH₃COONa (T) + H₂O

(4) CH₃COONa (T) + NaOH  CH₄ + Na₂CO₃

(5) CH₂=C(CH₃)COOC₂H₅ (E) + NaOH → CH₂=C(CH₃)COONa (Y) + C₂H₅OH

(6) CH₂=C(CH₃)COONa (Y) + HCl → CH₂=C(CH₃)COOH (axit metacrylic) + NaCl

(7) CH₂=C(CH₃)COOH + CH₃OH ⇆ CH₃=CH(CH₃)COOCH₃ (F) + H₂O

(8) CH₃=CH(CH₃)COOCH₃ → -(C-CH₃=CH(CH₃)(COONa)-)_n

M_{tinh bột} = 162n

Theo bài ra ta có khối lượng phân tử tinh bột khoảng 200000 đến 1000000 nên:

 200000 < 162n < 1000000 

1234 < n < 6173

Các phản ứng xảy ra:

nH₂N[CH₂]₅COOH (X₄)  -(-HN-[CH₂]₅-CO-)-_n (nilon – 6) + nH₂O

H₂N[CH₂]₅COOH (X₄) + HCl → ClH₃N[CH₂]₅COOH (X₃)

H₂N[CH₂]₅COONa (X₁) + 2HCl → ClH₃N[CH₂]₅COOH (X₃) + NaCl

H₂N[CH₂]₅COONH₃CH₃ (X) + NaOH → H₂N[CH₂]₅COONa (X₁) + CH₃NH₂ (X₂) + H₂O

- X₂ là quỳ tím hóa xanh.

- X và X₄ đều có tính lưỡng tính.

- Phân tử khối của X là 162, phân tử khối của X₃ là 167,5.

- Nhiệt độ nóng chảy của X₁ lớn hơn X₄.

n_CO2 = 4400/44 = 100 mol

Bảo toàn C ta có: 

netilen = n_CO2/2 = 50 mol

Bảo toàn khối lượng ta có: m_PE = m_etilen = 50.28 = 1400 gam

Hệ số polime hóa: