A.
Tơ Capron, len bền trong dung dịch axit
B.
Cao su thiên nhiên có thể tham gia phản ứng cộng
C.
Các cao su lưu hóa có cấu trục mạng không gian
D.
Teflon là một polime bền vững về mặt hóa học
Câu hỏi: Tơ capron thuộc loại gì? Điều chế tơ capron?
Trả lời:
- Tơ capron: là một loại poliamit được tổng hợp từ e-amino caproic.
+ Đây là phản ứng tự trùng ngưng của amino axit tương tự như ở tơ enang. Sản phẩm tạo thành là polime có mắc xích có 6 nguyên tử C nên còn gọi là Nilong-6.
+ Các loại tơ poliamit như tơ enang và tơ capron trên đây đều là những hơp chất bền, dai nên được dùng là vải may mặc tốt, hay làm võng nằm, lưới bắt cá, chỉ khâu, các sợi dây thừng,..
+ Cả 2 loại tơ enang và tơ capron đều bền ở nhiệt độ thường. Tuy nhiên khi đốt cháy ở nhiệt độ cao thì tạo thành sản phẩm khí có mùi khai của NH3, các sản phẩm khí khác và chất rắn màu đen mịn là mụi than Cacbon.
Tơ capron là tơ tổng hợp, là các polime được tổng hợp hoàn toàn từ các phản ứng hóa học. Cùng Top lời giải ôn tập về Một số loại Polime cần nắm vững nhé!
I. Polime
1. Khái niệm
Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ [gọi là mắt xích] liên kết với nhau.
Các phân tử ban đầu tạo nên từng mắc xích của polime gọi là monome.
Ví dụ: Polietilen [–CH2– CH2–]nthì –CH2–CH2– là mắc xích; n là hệ số trùng hợp.
- Chỉ số n gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa n càng lớn thì phân tử khối của polime càng cao.
2. Phân loại:có thể chia thành 3 loại
- Dựa vào nguồn gốc:
+ Polime thiên nhiên như cao su, xelulozơ...
+ Polime tổng hợp như polietilen, nhựa phenol-fomanđehit.
+ Polime nhân tạo hay bán tổng hợp như xenlulozơ trinitrat, tơ visco ...
- Dựa vào cách tổng hợp:
+ Polime trùng hợp được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp: [–CH2–CH2–]nvà [–CH2–CHCl–]n
+ Polime trùng ngưng được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng: [–HN–[CH2]6–NH–CO–[CH2]4–CO–]n
- Dựa vào cấu trúc:
+ Polime có mạch không phân nhánh [PVC, PE, PS, cao su, xenlulozơ, tinh bột...]
+ Polime có mạch nhánh [amilopectin, glicogen]
+ Polime có cấu trúc mạng không gian [rezit, cao su lưu hóa].
3. Danh pháp
- Tên của các polime được cấu tạo bằng cách ghép từ poli trước tên monome.
Ví dụ: [–CH2–CH2–]nlà polietilen và [–C6H10O5–]nlà polisaccarit,...
- Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc từ hai monome tạo nên polime thì tên monome phải để trong ngoặc đơn.
Ví dụ: [–CH2–CHCl–]n; [–CH2–CH=CH–CHn–CH[C6H5]–CH2–]n
poli[vinyl clorua] poli[butađien - stiren]
- Một số polime có tên riêng [tên thông thường].
Ví dụ: [–CF2–CF2–]n: Teflon; [–NH–[CH2]5–CO–]n: Nilon-6; [C6H10O5]n: Xenlulozơ;...
II. Tính chất vật lý của polime
- Polime là những chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định, không nóng chảy cho chất lỏng nhớt, để nguội rắn lại [chất nhiệt dẻo].
- Hầu hết polime không tan trong nước.
- Một số polime có tính dẻo, một số có tính đàn hồi, một số dai, bền, có thể kéo sợi.
III. Tính chất hóa học của polime
1. Phản ứng giữ nguyên mạch polime
- Các nhóm thế đính vào mạch polime có thể tham gia phản ứng mà không làm thay đổi mạch polime.
Poli [vinyl axetat] [PVA] tác dụng với dung dịch NaOH:
- Những polime có liên kết đôi trong mạch có thể tham gia phản ứng cộng vào liên kết đôi mà không làm thay đổi mạch polime.
Cao su thiên nhiên tác dụng với HCl:
2. Phản ứng phân cắt mạch polime
- Phản ứng thủy phân polieste:
- Phản ứng thủy phân polipeptit hoặc poliamit:
- Phản ứng thủy phân tinh bột, xenlulozơ
- Phản ứng nhiệt phân polistiren
3. Phản ứng khâu mạch polime
* Sự lưu hóa cao su:
Khi hấp nóng cao su thô với lưu huỳnh thì thu được cao su lưu hóa. Ở cao su lưu hóa, các mạch polime được nối với nhau bởi các cầu –S–S– [cầu đisunfua]
* Nhựa rezit [nhựa bakelit]:
Khi đun nóng nhựa rezol thu được nhựa rezit, trong đó các mạch polime được khâu với nhau bởi các nhóm –CH2– [nhóm metylen]
Polime khâu mạch có cấu trúc mạng không gian do đó trở nên khó nóng chảy, khó tan và bền hơn so với polime chưa khâu mạch.
IV. Điều chế polime
Có thể điều chế polime bằng phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng
1. 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 tạohomopolime.
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:
2. 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:
V. Một số loại tơ tổng hợp thưởng gặp
1. Nilon-6,6
nH2N-[CH2]6-NH2+ nHOOC-[CH2]4-COOH→[-NH-[CH2]6-NH-CO-[CH2]4-CO-]n+ 2nH2O
hexametylenđiamin axit ađipic
2. Tơ capron
Trùng hợp caprolactam thu được tơ capron
3. Tơ enang
nH2N-[CH2]6-COOH→[-NH-[CH2]6-CO-]n+ nH2O
4. Tơ lapsan
nHO-CH2-CH2-OH + nHOOC-C6H4-COOH→-[-O-CH2-CH2-OOC-C6H4-CO-]-n+ 2nH2O
etilenglicol axit terephtalic
5. Tơ nitronhay tơ olon
nCH2=CH-CN→[-CH2-CH[CN]-]n
Câu hỏi: Điều chế tơ capron
Lời giải:
- Tơ capron [tơ nilon-6] là loại tơ tổng hợp, được điều chế từ phản ứng trùng ngưng ε -amino caproic và phản ứng trùng hợp caprolactam.
-Phương trình hóa học:
-Phản ứng trùng hợp:
Điều kiện : phản ứng monome là vòng kém bền
-Phản ứng trùng ngưng :
Điều kiện : Trong phân tử phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng tạo liên kết với nhau.
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về tơ capron nhé.
1. Tơ capron là gì?
Tơ capron thuộc loại poliamit được tổng hợp từ e-amino caproic.
Đây là phản ứng tự trùng ngưng của amino axit tương tự như ở tơ enang. Sản phẩm tạo thành là polime có mắc xích có 6 nguyên tử C nên còn gọi là Nilong-6.
Các loại tơ poliamit như tơ enang và tơ capron trên đây đều là những hơp chất bền, dai nên được dùng là vải may mặc tốt, hay làm võng nằm, lưới bắt cá, chỉ khâu, các sợi dây thừng,.. Cả 2 loại tơ enang và tơ capron đều bền ở nhiệt độ thường.
Tuy nhiên khi đốt cháy ở nhiệt độ cao thì tạo thành sản phẩm khí có mùi khai của NH3, các sản phẩm khí khác và chất rắn màu đen mịn là mụi than Cacbon.
2. Công thức tơ capron
Công thức một đoạn mạch của tơ nilon-6 là -[-HN-[CH2]5-CO-]-n
3. Tính chất vật lý
-Công thức phân tử :[C6H11NO]nhay
-Khối lượng riêng :1.084 g/mL
- Nhiệt độ nóng chảy là 2200C; nhiệt độ chuyển pha là: 40-500C.
-Giới hạn khối lượng phân tử khoảng 105 g/ mol
-Khối lượng riêng 1,13 g/cm3.
-Có khả năng chịu tải tốt ở nhiệt độ cao.
-Có đặc tính hoá học và độ chịu mài mòn tốt.
- Hệ số ma sát nhỏ.
-Có tính cứng và chịu va đập.
4. Tính chất hoá học
-Nylon 6 không bền trong môi trường axit và base.
-Nhóm amit bị thuỷ phân tạo thành amin và carboxyl:
-Chúng dễ bị thuỷ phân trong môi trường axit, base sẽ làm mạch polymer hoặc có thể thuỷ phân hoàn toàn thành các monomer tạo thành chúng.
5. Điều chế tơ capron [Nilon -6]
Tơ Capron [nilon - 6]:được điều chế theo phản ứng trùng ngưng [H2N-[CH2]5-COOH] hoặc trùng hợp [[CH2]5CONH], có cấu trúc mạch thẳng
H2N-[CH2]5-COOH →to [− NH-[CH2]5-CO]−n+ nH2O
axit ε-aminocaproic Nilon -6 [tơ capron]
[Nilon -6 [tơ capron]]
6. Phân loại một số tơ
Loại tơ |
Nguồn gốc |
Ví dụ |
|
Tơ thiên nhiên |
Có sẵn trong thiên nhiên, được sử dụng trực tiếp | Bông [xenlulozo], len, tơ tằm | |
| Tơ hóa học | Tơ tổng hợp | Polime được tổng hợp bằng phản ứng hóa học | Tơ poliamit [nilon, capron], tơ vinylic [nitron, vinilon], tơ lapsan,... |
| Tơ bán tổng hợp hay nhân tạo | Chế biến polime thiên nhiên bằng phương pháp hóa học | Tơ visco, tơ xenlulozo axetat, |
7. Một số loại tơ tổng hợp và tơ nhân tạo thường gặp
a. Tơ poliamit [có nhiều nhóm amit –CO–NH–]
- Tơ nilon – 6,6:được điều chế theo phản ứng trùng ngưng, cấu trúc thẳng [poli amit]
- Tơ Capron [nilon – 6]:được điều chế theo phản ứng trùng ngưng [H2N-[CH2]5-COOH] hoặc trùng hợp [[CH2]5CONH], có cấu trúc mạch thẳng
- Tơ nilon – 7 [tơ Enang]: được điều chế theo phản ứng trùng ngưng monome
H2N-[CH2]6-COOHcó cấu trúc mạch thẳng [poli amit]
b. Tơ Lapsan [ tơ polieste]:có nhiều nhóm este, điều chế theo phản ứng trùng ngưng, cấu trúc mạch thẳng [poli este]
c. Tơ nitro [Olon]:điều chế theo phản ứng trùng hợp từ CH2=CH-CN cấu trúc mạch thẳng [tơ vinylic]
d. Tơ Clorin:được điều chế theo phản ứng PVC + Cl2có nguồn gốc là tơ tổng hợp, cấu trức mạch thẳng [poli Vinylic]
e. Tơ axetat
Tơ axetat là hỗn hợp gồm xenlulozo diaxetat [[C6H7O2[OH][OOCCH3]2]n và xenlulozo triaxetat [[C6H7O2[OOCCH3]3]n nguồn gốc tơ bán tổng hợp hay còn gọi là tơ nhân tạo
g. Tơ visco
Hòa tan xenlulozo trong NaOH loãng sau đó thu được một dung dịch keo rất nhớt đó chính là tơ visco