Hợp chất cao phân tử

Chia sẻ: Nhan Tai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
132
lượt xem
31
download

Hợp chất cao phân tử

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'hợp chất cao phân tử', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Hợp chất cao phân tử

  1. www.khoabang.com.vn LuyÖn thi trªn m¹ng _____________________________________________________________ c¸c hîp chÊt cao ph©n tö 1. Kh¸i qu¸t. + ChÊt cao ph©n tö lµ c¸c hîp chÊt cã khèi l−îng ph©n tö lín (M = 103 ®Õn 6 10 ®vC) mµ ph©n tö ®−îc cÊu t¹o tõ c¸c m¾t xÝch gièng nhau (cßn gäi lµ c¸c m«n«me). Sè l−îng c¸c m¾t xÝch gièng nhau ®−îc gäi lµ ®é trïng hîp cña polime. + Sè l−îng vµ chñng lo¹i polime kh¸ lín vµ ngµy mét t¨ng. C¸c polime cã thÓ ®−îc ®iÒu chÕ nh©n t¹o nh− Buna, PE, PVC, phenol focmadehit, Ure focmandehit vµ polime tæng hîp kh¸c. C¸c polime cã thÓ t¹o ra trong c¸c qu¸ tr×nh ph¶n øng trong tù nhiªn nh−: cao su tù nhiªn, xenluloz¬, tinh bét … + Dùa vµo cÊu t¹o ph©n tö, ng−êi ta chia c¸c polime thµnh: – C¸c polime cã m¹ch kh«ng ph©n nh¸nh: PE, xenluloz¬, Capron, Amiloz¬ ... – C¸c polime cã m¹ch ph©n nh¸nh: Poliisopren, PVC, Amilopectin (hå tinh bét) ... - C¸c polime cã m¹ch ®−îc kh©u l¹i víi nhau (cßn ®−îc gäi lµ polime cã m¹ch kh«ng gian) b»ng mét cÇu nèi nh− cao su thiªn nhiªn l−u ho¸, nhùa bakelit. + C¨n cø vµo sù ph©n bè kh«ng gian (lËp thÓ) cña nh¸nh cña m¹ch polime ng−êi ta l¹i ph©n lo¹i c¸c polime thµnh: a) C¸c polime cã nhãm thÕ Cl, CH3, C6H5 víi c¸c kiÓu ph©n bè kh¸c nhau: – Ph©n bè theo cïng h−íng (hay cßn gäi lµ izotactic): Cl Cl Cl Cl Cl VÝ dô: stiren cã cÊu tróc kiÓu nµy cã t 0 = 220oC vµ m¹ch polistiren rÊt bÒn (®é nc 2 bÒn kÐo ®øt ®¹t tíi 770 kg/cm ) Cl Cl Cl Cl – Ph©n bè v« trËt tù (atactic): Cl Cl VÝ dô stiren cã cÊu tróc lo¹i nµy cã t = 80 ÷ 90 C vµ m¹ch polime kh«ng 0 nc o bÒnnh− lo¹i izotactic (®é bÒn kÐo ®øt 350 kg/cm3). Cl Cl Cl – Ph©n bè lu©n phiªn (syndiotactic): Cl Cl b) CÊu tróc kh«ng gian cña m¹ch polime kh«ng ph©n nh¸nh. - Khi c¸c polime kh«ng ph©n nh¸nh kh«ng cã liªn kÕt ®«i, m¹ch C cã thÓ quay dÔ dµng. Trong thùc tÕ c¸c m¹ch polime kh«ng ph©n nh¸nh cã cÊu t¹o gÊp khóc nªn xo¾n l¹i víi nhau t¹o thµnh khèi. §Ó t¸ch c¸c m¹ch nh− vËy ra khái nhau cÇn ph¶i cÊp mét l−îng n¨ng l−îng kh¸ lín (trong nhiÒu tr−êng hîp cßn lín h¬n c¶ n¨ng l−îng ph¸ vì liªn kÕt trong m¹ch). G.V Lê Kim Long - ĐHKHTN
  2. www.khoabang.com.vn LuyÖn thi trªn m¹ng _____________________________________________________________ - Khi m¹ch polime cã liªn kÕt ®«i, sù quay tù do cña c¸c nhãm bÞ c¶n trë vµ lµm xuÊt hiÖn ®ång ph©n h×nh häc cis, trans. ThÝ dô cao su thiªn nhiªn cã d¹ng cis- cis: c¸c nhãm CH2 ë vÞ trÝ cis ®èi víi liªn kÕt ®«i. 2. TÝnh chÊt vËt lÝ. + HÇu hÕt c¸c polime lµ nh÷ng chÊt r¾n kh«ng bay h¬i, kh«ng cã t 0 x¸c ®Þnh: nc nãng ch¶y mµ khi nung nãng polime ch¶y láng vµ nhiÖt ®é vÉn tiÕp tôc t¨ng trong kho¶ng réng. – C¸c polime nguyªn chÊt khi nung nãng biÕn thµnh chÊt láng nhít, khi ®Ó nguéi trë thµnh chÊt r¾n nh− cò ®−îc gäi lµ polime nhiÖt dÎo. – C¸c polime khi ®un nãng kh«ng ch¶y mµ bÞ ph©n huû ®−îc gäi lµ polime nhiÖt r¾n. + §a sè polime kh«ng tan trong c¸c dung m«i th«ng th−êng. Mét sè tan ®−îc trong dung m«i t¹o thµnh dung dÞch láng nhít: cao su sèng/benzen, clorin trong axeton. Víi nång ®é mol rÊt thÊp th× ®é nhít ®· rÊt cao. Polime cã tÝnh dÎo ®−îc gäi lµ chÊt dÎo, c¸c polime cã tÝnh ®µn håi gäi lµ cao su. Cã c¸c polime trong suèt, dai: nh− PS hay polimetylmatacrylat nh−ng còng cã polime kh«ng trong suèt. §a sè polime cã tÝnh c¸ch ®iÖn (PE, PVC, bakelit) hoÆc b¸n dÉn, nh−ng míi ®©y ng−êi ta ®· ®iÒu chÕ ®−îc c¸c polime dÉn ®iÖn (Polianilin vµ c¸c dÉn suÊt). 3. TÝnh chÊt ho¸ häc. C¸c polime cã Ýt ph¶n øng. §iÓn h×nh lµ: a) Ph¶n øng c¾t m¹ch: thuû ph©n, depolime ho¸ vµ t¸ch lo¹i do nhiÖt hoÆc oxi ho¸. – Tinh bét, xenluloz¬ dÔ dµng tham gia ph¶n øng thuû ph©n trong axit t¹o thµnh glucoz¬ (C6H12O6). (C6H10O5)n + n H2O H+ n C6H12O6 – Protit, poliamit, polieste dÔ dµng thuû ph©n trong m«i tr−êng axit hoÆc kiÒm t¹o thµnh c¸c m«n«me ban ®Çu ë d¹ng muèi. (- NH - CH2 - CO - )n + n NaOH n H2N - CH2 - COONa - C¸c polime cã thÓ bÞ nhiÖt ph©n ë nhiÖt ®é trong kho¶ng tõ 300 ®Õn 400oC. ThÝ dô tõ Polistiren nhiÖt ph©n thu ®−îc m«n«me ban ®Çu lµ (stiren), tõ polimetylmetacrylat dÔ dµng thu ®−îc metylmetacrylat b»ng c¸ch nhiÖt ph©n. CH3 to c ( CH2 C )n n CH2 C COOCH3 OOCCH3 CH3 G.V Lê Kim Long - ĐHKHTN
  3. www.khoabang.com.vn LuyÖn thi trªn m¹ng _____________________________________________________________ + Ph¶n øng kh«ng c¾t m¹ch: ph¶n øng thÕ vµ céng: - Cao su thiªn nhiªn cã thÓ tham gia ph¶n øng céng víi HCl t¹o ra cao su hi®ro clo ho¸. - Cao su thiªn nhiªn cã thÓ t¸c dông víi Cl2 còng t¹o thµnh cao su clo ho¸ víi hµm l−îng clo cao h¬n so víi hi®roclo ho¸. - Polivinyl axetat t¸c dông víi kiÒm thu ®−îc Polivinyl ancol víi kh¶ n¨ng hÊp thu n−íc tèt nªn ®−îc sö dông nhiÒu trong c«ng nghiÖp dÖt ®Ó chÕ biÕn sîi. b) Ph¶n øng nèi m¹ch (kh©u m¹ch kh«ng gian). + Cao su tù nhiªn ®−îc l−u ho¸ b»ng c¸ch nÊu ch¶y cao su víi l−u huúnh thu ®−îc c¸c s¶n phÈm kh©u m¹ch víi hµm l−îng kh¸c nhau tõ lo¹i cao su cã tÝnh ®µn håi cao ®Ó lµm x¨m xe ®¹p, xe m¸y ®Õn cao su cßn ®é ®µn håi thÊp lµm lèp « t« cho ®Õn nhùa bakelit kh«ng ®µn håi.. + Nhùa rezol (lµ polime phenolfocmadehit cã cÊu t¹o m¹ch th¼ng) cã t¸c nh©n kh©u m¹ch lµ nhãm CH2. 4. Ph−¬ng ph¸p tæng hîp polime. a) Ph−¬ng ph¸p trïng hîp. + Trïng hîp lµ qu¸ tr×nh céng hîp liªn kÕt nhiÒu ph©n tö nhá (monome) gièng nhau hay t−¬ng tù nhau t¹o thµnhc¸c ph©n tö lín (polime) cã M lín. + §Æc ®iÓm cña ph¶n øng trïng hîp lµ kh«ng cã bé phËn nµo cña monome bÞ t¸ch ra trong ph¶n øng nªn khèi l−îng cña polime b»ng khèi l−îng cña m«nme ®· dïng. + §iÒu kiÖn ®Ó cã thÓ thùc hiÖn ph¶n øng trïng ng−ng lµ trong ph©n tö ph¶i cã liªn kÕt béi. + §ång trïng hîp lµ qu¸ tr×nh trïng hîp hçn hîp hai hay nhiÒu monome. Cã thÓ lÊy thÝ dô vÒ cao su Buna S lµ s¶n phÈm thu ®−îc khi ®ång trïng hîp stiren vµ butadien –1,3 hay cao su Buna N lµ s¶n phÈm ®ång trïng hîp cña butadien – 1,3 vµ acrilonitrin. b) Ph−¬ng ph¸p trïng ng−ng. + Lµ qu¸ tr×nh kÕt hîp liªn tiÕp nhiÒu ph©n tö nhá (monome) t¹o thµnh ph©n tö lín (polime) ®ång thêi lo¹i ra c¸c ph©n tö nhá (th−êng lµ n−íc). Nãi c¸ch kh¸c ®ã lµ ph¶n øng ng−ng tô liªn tiÕp nhiÒu ph©n tö nhá thµnh ph©n tö lín. n NH2-(CH2)6COOH → [-NH-(CH2)6-CO-)n + n H2O axit ω-aminoenantoic Enan HOOC-(CH2)4COOH + n H2N-(CH2)6-NH2 → (-CO-(CH2)4CONH2-(CH2)6-NH-)n Axit adipic hexametylendiamin Nilon-6,6 + 2n H2O G.V Lê Kim Long - ĐHKHTN
  4. www.khoabang.com.vn LuyÖn thi trªn m¹ng _____________________________________________________________ + §iÒu kiÖn ®Ó thùc hiÖn ph¶n øng trïng ng−ng lµ trong ph©n tö cã tèi thiÓu 2 nhãm chøc kh¸c lo¹i hay hai ph©n tö ph¶n øng cã 2 nhãm chøc cïng lo¹i cã thÓ ph¶n øng ®−îc víi nhau trë lªn. ThÝ dô: glixerin cã ba nhãm OH cã thÓ ph¶n øng víi axit o-phtalic (o-HOOC-C6H4- COOH) cã hai nhãm COOH ®Ó t¹o ra nhùa glipton cã m¹ch kh«ng gian. C©u hái vµ bµi tËp. 1. Monome ë tr¹ng th¸i tù do cã g× kh¸c m¾t xÝch m«nme trong polime. 2. TÝnh hÖ sè trïng hîp cña polietylen cã M = 420.000, xenluloz¬: 810.000 ®vC 3. Tr×nh bµy c¸c d¹ng m¹ch polime víi c¸c thÝ dô minh ho¹. 4. §Þnh nghÜa ph¶n øng trïng hîp, trïng ng−ng, ®ång trïng hîp. 5. Cho biÕt ®iÒu kiÖn cÇn vÒ cÊu t¹o monome ®Ó tham gia ph¶n øng polime ho¸ 6. H·y chän mét sè thÝ dô vÒ polime cã nhãm chøc OH; CHO; COOH ®−îc trïng hîp trùc tiÕp tõ CH2=CH-CH2OH (allylancol); CH2=CH-CHO (an®ehit acrylic); CH2=CH-COOH (axit acrylic). 7. Hoµn thµnh s¬ ®å biÕn ho¸ vµviÕt CTCT cña c¸c chÊt ký hiÖu b»ng X, Y, Z, D. +H O + H , ( xt ) CaCl2 2 → X  → Y 2 → Z  → Cao su buna (E)  trïnghîp, xt  trïnghîp, xt ®ång trïng hîp + D Cao su buna-S 8. H·y viÕt c¸c ph−¬ng tr×nh ph¶n øng trïng hîp vµ ®ång trïng hîp tõng cÆp mét c¸cchÊt: propylen; stiren; metymetacrylat. 9. Cho A: metylmetacrylat; B: Butin-1; C: Butadien-1,3; D: Vinyl axetilen. ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng: a) Trïng hîp A + polime. b) Trïng hîp B → 1, 3, 5-trietylbenzen. c) Trïng hîp C thµnh cao su Bana. d) BiÕn ®æi D theo s¬ ®å: D  + HClkhÝ(1→ ®iÖn cùc  :1)   → D2 lµ cao su chøa clo.  trïnghîp, 10. ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng trïng hîp t¹o thµnh c¸c chÊt polime tõ monome sau: + Vinylclorua víi vinylaxetat cã bao nhiªu kiÓu m¹ch. + Buta®ien –1,3 víi stiren cã bao nhiªu kiÓu m¹ch. + Buta®ien –1,3 víi acryllonitrin G.V Lê Kim Long - ĐHKHTN
  5. www.khoabang.com.vn LuyÖn thi trªn m¹ng _____________________________________________________________ 11. ViÕt c¸c ph−¬ng tr×nh ph¶n øng trïng ng−ng (nÕu cã) gi÷a c¸c chÊt sau vµ gäi tªn s¶n phÈm. a) Etilen glicol; b) Hexametylen®iamin; c) Axit α-aminopropionic; d) Axit acrylic; e) axit adipic. 12. X¸c ®Þnh c¸c monome vµ viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng trõng ng−ng thµnh: a) NH CH2CO NH CH CO CH3 n b) [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO-]n 13. ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng trïng ng−ng cña: a) HO-CH2-CH2 víi HOOC-C6H4COOH (cïng sè mol) b) Phenol + an®ehitfocmic 14. Tõ r−îu etylic vµ 1-phenyletanol-1 h·y viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ polime cã c«ng thøc: CH 2 CH CH CH 2 CH CH 2 n 15. Tõ CH4 → R−îu polivinylic (polivinylancol) 16. C¸c polime sau d©y lµ s¶n phÈm trïng ng−ng hay trõng hîp. a) Cao su (C6H10)n. b) T¬ t»m (-NH-R-CO-)n; c) (-CH2-O-)n; d) (-CH2-CH2-O-)n (peoxit →) 17. Cho A vµ B trïng ng−ng t¹o ra polime D cã c«ng thøc: [-O-(-CH2)2-O-CO-C6H4-O-)n B lµ ®ång ph©n cã nhiÖt ®é thÊp nhÊt trong c¸c ®ång ph©n cã cïng CTPT. 18. a) Tõ etylen h·y viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ buna. b) Tõ gç h·y viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ buna. 19. Cao su lµ g× ? ViÕt CTCT cña m¾t xÝch cao su Buna-N chøa 8,6% nit¬ vÒ khèi l−îng, cã bao nhiªu kiÓu cÊu t¹o m¹ch C. 20. Khi trïng hîp stiren ph¶n øng chØ x¶y ra 1 phÇn. Cho toµn bé hçn hîp sau ph¶n øng → 100 ml dd br«m 0,15M. Thªm KI (d−) → l−îng I2 tù do võa t¸c dông hÕt víi 40 ml Na2S2O3 0,125M. TÝnh l−îng stiren d− (Br2 kh«ng ph¶n øng vßng benzen). G.V Lê Kim Long - ĐHKHTN
  6. www.khoabang.com.vn LuyÖn thi trªn m¹ng _____________________________________________________________ 21. §ång trïng hîp stiren vµ buta®ien sinh ra 1 s¶n phÈm phô A do ph¶n øng cña 1 ph©n tö buta®ien vµ stiren A lµ mét chÊt láng cã thÓ t¸c dông víi 1 ph¶n øng br«m. 1 mol A cã thÓ + 4 mol H2 (Ni, to) → s¶n phÈm chøa 2 vßng xiclohexan. X¸c ®Þnh CTPT cña A. G.V Lê Kim Long - ĐHKHTN
Đồng bộ tài khoản