BÀI 9. ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYMER

MỞ ĐẦU

Polystyrene (viết tắt là PS) là polymer được tổng hợp từ styrene bằng phản ứng trùng hợp. Polystyrene được dùng phổ biến để sản xuất vật dụng bằng xốp như cốc, đĩa, hộp đựng thức ăn. Ưu điểm của PS là dễ tái chế, do đó giảm thiểu khả năng gây ô nhiễm môi trường. Hợp chất polymer có tính chất gì? Phương pháp nào dùng để tổng hợp một số polymer thường gặp.

Giải nhanh:

- Tính chất vật lí: chất rắn, không tan trong nước, có tính đàn hồi, tính cách điện, cách nhiệt, dai và bền.

- Tính chất hóa học: phản ứng cắt mạch, giữ nguyên mạch polymer và tăng mạch polymer.

- Phương pháp: phản ứng trùng hợp và trùng ngưng.

1. CÔNG THỨC CẤU TẠO VÀ TÊN GỌI CỦA MỘT SỐ POLYMER

Thảo luận 1: Từ Ví dụ 1, cho biết đặc điểm cấu tạo giống nhau của các polymer.

Giải nhanh:

Hợp chất hữu cơ có phân tử khối lớn do nhiều mắt xích liên kết với nhau.

Luyện tập: Liệt kê một số vật dụng thường ngày được làm từ polymer.

Giải nhanh:

Các vật dụng: cốc, đĩa, hộp đựng thức ăn,..

Thảo luận 2: Cho biết công thức cấu tạo của monomer tương ứng với polymer trong Hình 9.1.

Giải nhanh:

Thảo luận 3: Từ Ví dụ 1 và Hình 9.1 cho biết cách gọi tên polymer.

Giải nhanh:

Cách gọi tên: poly + tên monomer tương ứng.

Vận dụng: Thủy tinh hữu cơ còn được gọi là thủy tính plexiglass hoặc thủy tinh acrylic. Đây là một polymer có tên là poly(methyl methacrylate) được điều chế từ methyl methacrylate (CH₂=C(CH₃)COOCH₃). Hãy viết công thức cấu tạo của thủy tinh hữu cơ và tìm hiểu một số ứng dụng của loại polymer này.

Giải nhanh:

- CTCT: 

- Ứng dụng:

+ Dùng làm các đồ gia dụng trong gia đình như: ly, bình hoa, đĩa, chén,...

+ Dùng để làm kính các phi cơ và ô tô.

+ Dùng làm xương giả trong y khoa.

2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Luyện tập: Nêu vật dụng làm bằng vật liệu polymer có tính đàn hồi, vật dụng làm bằng polymer có tính cách điện, các nhiệt được sử dụng trong gia đình em.

Giải nhanh:

- Tính đàn hồi: quả bóng, dây dàn guitar.

- Tính cách điện, các nhiệt: vỏ bọc dây điện, hộp đựng cơm, thực phẩm,...

3. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Thảo luận 4: Trong Ví dụ 2, liên kết nào trong phân tử polymer bị phá vỡ? Mạch polymer bị biến đổi như thế nào?

Giải nhanh:

- Liên kết mắt xích bị phá vỡ. 

- Bị phân hủy thành mạch ngắn hơn hoặc monomer tương ứng.

Luyện tập: Viết phương trình phản ứng của cao su buna với HCl, với H₂ (t^o, xt).

Giải nhanh:

- Tác dụng với HCl: (-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n + HCl (-CH₂-CH₂-CHCl-CH₂-)_n.

- Tác dụng với H₂ (t^o, xt):

(-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n + H₂ (-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_n.

4. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP MỘT SỐ POLYMER THƯỜNG GẶP

Thảo luận 5: Trong Ví dụ 6, các monomer kết hợp với nhau như thế nào? Liên kết nào trong monomer bị phá vỡ?

Giải nhanh:

- Kết hợp bằng cách tham gia phản ứng trùng hợp.

- Liên kết đôi bị phá vỡ.

Luyện tập: Viết phương trình hóa học của phản ứng trùng hợp của các chất sau:

a) CH₂=C(CH₃)₂

b) CH₂=C(Cl)CH=CH₂

Giải nhanh:

a) Trùng hợp: nCH₂=C(CH₃)₂ (-CH₂-C(CH₃)₂-)_n.

b) Trùng hợp: nCH₂=C(Cl)CH=CH₂ (-CH2-C(Cl)=CH-CH₂-)_n.

Thảo luận 6: Quan sát Ví dụ 8, cho biết monomer phản ứng với nhau ở nhóm chức nào của phân tử. Liên kết giữa các monomer trong polymer là liên kết gì?

Giải nhanh:

- Nhóm chức -COOH và – NH₂.

- Liên kết peptide.

Thảo luận 7: Nêu sự khác nhau giữa phản ứng trùng hợp và phản ứng trùng ngưng.

Giải nhanh:

BÀI TẬP

Bài 1: Loại polymer nào sau đây được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng?

Giải nhanh:

Chọn D.

Bài 2: Kevlar là polyamine có độ bền kéo rất cao. Loại vật liệu này được dùng để sản xuất áo chống đạn và mũ bảo hiểm cho quân đội. Kevlar được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng hai chất sau:

Xác định công thức cấu tạo của Kevlar.

Giải nhanh:

CTCT: