Sổ tay hoá học hổ thông

Sổ tay hoá học: * Nguồn: Http://sachviet.org Nguyên tử Nguyên tử hạt nhỏ phân chia mặt hoá học, tham gia tạo thành phân tử Nguyên tử hệ trung hoà điện gồm:  Hạt nhân tích điện dương tâm nguyên tử  Các electron mang điện tích dương âm chuyển động xung quanh hạt nhân Nguyên tố hoá học Nguyên tố hoá học tập hợp nguyên tử có điện tích hạt nhân Các dạng nguyên tử nguyên tố có khối lượng khác gọi đồng vị nguyên tố Ví dụ: Nguyên tố cacbon có đồng vị (chỉ số khối lượng nguyên tử, số điện tích hạt nhân) Phân tử Phân tử hạt nhỏ chất có khả tồn độc lập mang tính chất hoá học chất Đơn chất Đơn chất chất tạo thành từ nguyên tố hoá học Ví dụ: O2, H2, Cl2, Một nguyên tố hoá học tạo thành số dạng đơn chất khác gọi dạng thù hình nguyên tố Ví dụ: - Cacbon tồn dạng thù hình cacbon vô định hình, than chì kim cương - Oxi tồn dạng thù hình oxi (O2) ozon (O3) Hợp chất Hợp chất chất cấu tạo từ hai hay nhiều nguyên tử hoá học Ví dụ: H2O, NaOH, H2SO4, Nguyên tử khối Nguyên tử khối (NTK) khối lượng nguyên tử biểu diễn đơn vị cacbon (đ.v.C) Chú ý: Khác với nguyên tử khối, khối lượng nguyên tử (KLNT) khối lượng nguyên tử biểu diễn kg Ví dụ: KLNT hiđro 1.67.10-27kg, cacbon 1,99.10-26 Phân tử khối Phân tử khối (PTK) khối lượng phân tử biểu diễn đơn vị cacbon (đ.v.C) Ví dụ: PTK H2O = + 16 = 18 đ.v.C, NaOH = 23 + 16 + = 40 đ.v.C Chú ý: Giống khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử biểu diễn kg tổng khối lượng nguyên tử tạo thành phân tử Mol Mol lượng chất chứa 6,02.1023 hạt đơn vị (nguyên tử, phân tử, ion, electron, ) - Số 6,02.1023 gọi số Avôgađrô ký hiệu N (N = 6,02.1023) Như vậy: mol nguyên tử Na chứa N nguyên tử Na mol phân tử H2SO4 chứa N phân tử H2SO4 mol ion OH- chứa N ion OH- - Khối lượng mol chất tính gam gọi khối lượng mol chất ký hiệu M Khi nói mol khối lượng mol cần rõ loại hạt nào, nguyên tử, phân tử, ion, electron Ví dụ: - Khối lượng mol nguyên tử oxi (O) 16g, khối lượng mol phân tử oxi (O2) 32g - Khối lượng mol phân tử H2SO4 98g, khối lượng mol ion 96g Như khái niệm nguyên tử gam, phân tử gam trường hợp cụ thể khái niệm khối lượng mol - Cách tính số mol chất Số mol n chất liên hệ với khối lượng a (tính gam) khối lượng mol M chất công thức: + Đối với hỗn hợp chất, lúc n tổng số mol chất, a tổng khối lượng hỗn hợp M trở thành khối lượng mol trung bình M, (viết tắt khối lượng mol trung bình) + Đối với chất khí, n tính công thức: Trong đó, V0 thể tích chất khí hay hỗn hợp khí đo đktc (00C, atm) Phản ứng hoá học: Quá trình biến đổi chất thành chất khác gọi phản ứng hoá học Trong phản ứng hoá học tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng Các dạng phản ứng hoá học bản: a) Phản ứng phân tích phản ứng chất bị phân tích thành nhiều chất Ví dụ: CaCO3 = CaO + CO2 ↑ b) Phản ứng kết hợp phản ứng hai hay nhiều chất kết hợp với tạo thành chất Ví dụ BaO + H2O = Ba(OH)2 c) Phản ứng phản ứng nguyên tử ngyên tố dạng đơn chất thay nguyên tử nguyên tố khác hợp chất Ví dụ Zn + H2SO4 loãng = ZnSO4 + H2 ↑ d) Phản ứng trao đổi phản ứng hợp chất trao đổi nguyên tử hay nhóm nguyên tử với Ví dụ BaCl2 + NaSO4 = BaSO4 + 2NaCl e) Phản ứng oxi hoá - khử Hiệu ứng nhiệt phản ứng a) Năng lượng liên kết Năng lượng liên kết lượng giải phóng hình thành liên kết hoá học từ nguyên tố cô lập Năng lượng liên kết tính kJ/mol ký hiệu E 1k Ví dụ lượng liên kết số mối liên kết sau H-H Cl - Cl H - Cl E1k = 436 242 432 b) Hiệu ứng nhiệt phản ứng nhiệt toả hay hấp thụ phản ứng hoá học Hiệu ứng nhiệt tính kJ/mol ký hiệu Q Khi Q >0: phản ứng toả nhiệt Khi Q 1,7) tạo thành liên kết ion Nếu độ âm điện khác không nhiều (0 < χ∆ < 1,7) tạo thành liên kết cộng hoá trị có cực Hệ thống tuần hoàn nguyên tố hoá học Định luật tuần hoàn Tính chất nguyên tố thành phần, tính chất đơn chất hợp chất chúng biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân Bảng hệ thống tuần hoàn Người ta xếp 109 nguyên tố hoá học (đã tìm được) theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân Z thành bảng gọi bảng hệ thống tuần hoàn Có dạng bảng thường gặp a Dạng bảng dài: Có chu kỳ (mỗi chu kỳ hàng), 16 nhóm Các nhóm chia thành loại: Nhóm A (gồm nguyên tố s p) nhóm B (gồm nguyên tố d f) Những nguyên tố nhóm B kim loại b Dạng bảng ngắn: Có chu kỳ (chu kỳ 1, 2, có hàng, chu kỳ 4, 5, có hàng, chu kỳ xây dựng có hàng); nhóm Mỗi nhóm có phân nhóm: Phân nhóm (gồm nguyên tố s p - ứng với nhóm A bảng dài) phân nhóm phụ (gồm nguyên tố d f - ứng với nhóm B bảng dài) Hai họ nguyên tố f (họ lantan họ actini) xếp thành hàng riêng Trong chương trình PTTH sách sử dụng dạng bảng ngắn Chu kỳ Chu kỳ gồm nguyên tố mà nguyên tử chúng có số lớp electron Mỗi chu kỳ mở đầu kim loại kiềm, kết thúc khí Trong chu kỳ, từ trái sang phải theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần - Số electron lớp tăng dần - Lực hút hạt nhân electron hoá trị lớp tăng dần, làm bán kính nguyên tử giảm dần Do đó: + Độ âm điện  nguyên tố tăng dần + Tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần + Tính bazơ oxit, hiđroxit giảm dần, tính axit chúng tăng dần - Hoá trị cao oxi tăng từ I đến VII Hoá trị hiđro giảm từ IV (nhóm IV) đến I (nhóm VII) Nhóm phân nhóm Trong phân nhóm (nhóm A) từ xuống theo chiều tăng điện tích hạt nhân - Bán kính nguyên tử tăng (do số lớp e tăng) nên lực hút hạt nhân electron lớp yếu dần, tức khả nhường electron nguyên tử tăng dần Do đó: + Tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dần + Tính bazơ oxit, hiđroxit tăng dần, tính axit chúng giảm dần - Hoá trị cao với oxi (hoá trị dương) nguyên tố số thứ tự nhóm chứa nguyên tố Xét đoán tính chất nguyên tố theo vị trí bảng HTTH Khi biết số thứ tự nguyên tố bảng HTTH (hay điện tích hạt nhân Z), ta suy vị trí tính chất Có cách xét đoán.: Cách 1: Dựa vào số nguyên tố có chu kỳ Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ đến Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ  10 Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ 11 18 Chu kỳ có 18 nguyên tố Z có số trị từ 19  36 Chu kỳ có 18 nguyên tố Z có số trị từ 37  54 Chu kỳ có 32 nguyên tố Z có số trị từ 55  86 Chú ý: - Các chu kỳ 1, 2, có hàng, nguyên tố thuộc phân nhóm (nhóm A) - Chu kỳ lớn (4 5) có 18 nguyên tố, dạng bảng ngắn xếp thành hàng Hàng có 10 nguyên tố, nguyên tố đầu thuộc phân nhóm (nhóm A), nguyên tố lại phân nhóm phụ (phân nhóm phụ nhóm VIII có nguyên tố) Hàng có nguyên tố, nguyên tố đầu phân nhóm phụ, nguyên tố sau thuộc phân nhóm Điều thể sơ đồ sau: Dấu * : nguyên tố phân nhóm Dấu  : nguyên tố phân nhóm phụ Ví dụ: Xét đoán vị trí nguyên tố có Z = 26 Vì chu kỳ chứa nguyên tố Z = 19  36, nên nguyên tố Z = 26 thuộc chu kỳ 4, hàng trên, phân nhóm phụ nhóm VIII Đó Fe Cách 2: Dựa vào cấu hình electrong nguyên tố theo quy tắc sau: - Số lớp e nguyên tử số thứ tự chu kỳ - Các nguyên tố xây dựng e, lớp (phân lớp s p) lớp bão hoà thuộc phân nhóm Số thứ tự nhóm số e lớp - Các nguyên tố xây dựng e lớp sát lớp (ở phân lớp d) thuộc phân nhóm phụ Ví dụ: Xét đoán vị trí nguyên tố có Z = 25 Cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 10 Ví dụ: Tính chất vật lý Các hợp chất nitro chất rắn lỏng, tan nước Tính chất hoá học a) Nhiều hợp chất nitro bền, đun nóng va chạm bị phân tích tự bốc cháy, phản ứng cháy không cần oxi Do nhiều chất dùng làm thuốc nổ, thuốc súng điamit (nitroglixerin), TNT (trinitroluen) b) Khi bị khử hiđro sinh biến thành amin Ví dụ: Điều chế Các hợp chất nitro điều chế phản ứng nitro hoá hiđrocacbon  Các hiđrocacbon no mạch hở:  Các hiđrocacbon thơm: Amin Cấu tạo Amin dẫn xuất NH3 thay hay nhiều nguyên tử H gốc hiđrocacbon 149 Cũng xem amin dẫn xuất hiđrocacbon thay nguyên tử H nhóm NH2  Phân loại: bậc amin: Tùy theo số nhóm NH2 ta có monoamin, điamin,… Ví dụ:  Trong phân tử amin (giống phân tử NH 3), nguyên tử N có cặp electron không phân chia Vì amin có khả kết hợp proton (H+), thể tính bazơ Nếu R gốc no mạch hở, có khuynh hướng đẩy electron, làm tăng điện tích âm N, làm tăng khả kết hợp H+, nghĩa làm tăng tính bazơ Amin bậc cao có tính bazơ mạnh amin bậc thấp Nếu R nhân benzen, có khuynh hướng hút electron, ngược lại làm giảm tính bazơ amin (tính bazơ yếu NH3) Tính chất vật lý a) Các amin mạch hở: Những chất đơn giản (CH3  NH2, C2H5  NH2) chất khí, tan nhiều nước, có mùi đặc trưng giống NH3 Khi khối lượng phân tử tăng dần, amin chuyển dần sang lỏng rắn, độ tan nước giảm dần Ví dụ Chất : CH3CH2, (CH3)2NH, C2H5NH2, C2H4(NH2)2 Nhiệt độ sôi 6,3oC +6,9oC +16,6oC +116,5oC b) Các amin thơm: chất lỏng chất tinh thể, có nhiệt độ sôi cao, mùi đặc trưng, tan nước Tính chất hoá học Nói chung amin bazơ yếu, có phản ứng tương tự NH3 a) Tính bazơ  Các amin mạch hở tan nước cho dung dịch có tính bazơ Do làm quỳ có màu xanh  Anilin (C6H5  NH2) amin thơm khác tan nước, không làm xanh giấy quỳ  Phản ứng với axit tạo thành muối 150 Các muối amin chất tinh thể, tan nhiều nước Khi cho muối tác dụng với kiềm mạnh lại giải phóng amin b) Các điamin: Các điamin tham gia phản ứng trùng ngưng với điaxit tạo thành polime (xem phần điaxit) c) Amin thơm:  Nhóm NH2 có ảnh hưởng hoạt hoá nhân thơm định hướng vào vị trí o-, p- Ví dụ:  Do ảnh hưởng nhóm NH2, tính bền nhân benzen giảm xuống, dễ bị oxi hoá (ví dụ hỗn hợp K2Cr2O7 + H2SO4) cho nhiều sản phẩm khác Ví dụ: Điều chế a) Khử hợp chất nitro hiđro sinh: b) Phản ứng NH3 với R  X (X = Cl, Br, I) Phản ứng tiếp tục cho amin bậc cao: c) Phương pháp Sabatie Giới thiệu số amin a) Metylamin CH3  NH2 Là chất khí, có mùi giống NH3, tan nhiều nước, rượu ete b) Etylamin C2H5  NH2 Là chất khí (nhiệt độ sôi = 16,6oC), tan vô hạn nước, tan rượu, ete c) Hecxametylđiamin H2N  (CH2)6  NH2: Là chất tinh thể, nhiệt độ sôi = 42oC Được dùng để chế nhựa tổng hợp poliamit, sợi tổng hợp d) Anilin C6H5  NH2: 151 Là chất lỏng dầu, nhiệt độ sôi = 184,4 oC Độc, có mùi đặc trưng tan nước tan tốt axit tạo thành muối Để không khí bị oxi hoá có màu vàng màu nâu Dùng để sản xuất thuốc nhuộm e) Toluđin CH3  C6H4  NH2 Dạng ortho meta chất lỏng Dạng para chất kết tinh Điều chế cách khử nitrotoluen Amit Amit coi dẫn xuất axit cacboxylic nhóm OH nhóm amin (NH2) hay nhóm R  NH, (R)2N  Amit axit fomic chất lỏng, amit khác chất rắn  Amit điều chế phản ứng NH với dẫn xuất clo axit với este Ví dụ:  Amit axit cacbonic gọi cacbamit hay ure: Ure chất tinh thể, có tính bazơ yếu (do nhóm NH 2), dễ dàng tạo muối với axit Ure bị phân huỷ có tác dụng vi sinh vật đất Ure dùng làm phân bón, điều chế chất dẻo urefomanđehit ( HN  CO  NH  CH2 )n Trong công nghiệp, ure điều chế phản ứng Aminoaxit Cấu tạo: Công thức tổng quát : (NH2)x  R  (COOH)y 152 Aminoaxit hợp chất hữu tạp chức, có chứa nhóm NH (bazơ) nhóm -COOH (axit) phân tử Có thể coi aminoaxit dẫn xuất NH2 vào nguyên tử H gốc R axit cacboxylic, nhóm NH2 đính vào vị trí khác (, , ,…) mạch C     C  C  C  COOH Các aminoaxit có chất anbumin tự nhiên -aminoaxit Có aminoaxit số nhóm NH2 số nhóm COOH không Tính axit - bazơ aminoaxit tuỳ thuộc vào số nhóm loại Tính chất vật lý Các aminoaxit chất tinh thể, nóng chảy nhiệt độ tương đối cao đồng thời bị phân huỷ Phần lớn tan nước, tan dung môi hữu Tính chất hoá học a) Vừa có tính axit, vừa có tính bazơ  Trong dung dịch tự ion hoá thành lưỡng cực:  Tạo muối với axit kiềm:  Phản ứng este hoá với rượu b) Phản ứng trùng ngưng tạo polipeptit  Trùng ngưng phân tử tạo đipeptit  Trùng ngưng tạo polipeptit Các polipeptit thường gặp thiên nhiên (protein) Điều chế a) Thuỷ phân chất protein thiên nhiên b) Tổng hợp  Từ dẫn xuất halogen axit 153  Tổng hợp nhờ vi sinh vật Giới thiệu số aminoaxit a) Các aminoaxit thiên nhiên có protein  Glixin: H2N  CH2  COOH Còn gọi  - aminoaxit propionic Là tinh thể không màu, tan nước, cho vị chua Muối mononatri glutamat (mì chính) có vị thịt, dùng làm gia vị b) Các aminoaxit dạng  (nhóm NH2 cuối mạch C)  Axit  - aminocaproic H2N  (CH2)5  COOH Khi trùng ngưng tạo thành poliamit dùng để chế tạo tơ capron  Axit  - aminoenantoic H2N  (CH2)6  COOH Khi trùng ngưng tạo thành polime để chế tạo sợi tổng hợp enan Protein Thành phần - cấu tạo  Thành phần nguyên tố protein gồm có: C, H, O, N, S P, Fe, I, Cu  Protein polime thiên nhiên cấu tạo từ phân tử aminoaxit trùng ngưng với  Sự tạo thành protein từ aminoaxit xảy theo giai đoạn + Giai đoạn 1: Tạo thành chuỗi polipeptit nhờ hình thành liên kết peptit + Giai đoạn 2: Hình thành cấu trúc không gian dạng xoắn (như lò xo) chuỗi polipeptit nhờ liên kết hiđro nhóm vòng với nhóm  NH  vòng dạng xoắn, gốc R hướng phía 154 + Giai đoạn chuỗi polipeptit dạng xoắn cuộn lại thành cuộn nhờ hình thành liên kết hoá học nhóm chức lại gốc aminoaxit chuỗi polipeptit Với cách cấu tạo từ 20 aminoaxit tạo thành hàng ngàn chất protein khác thành phần, cấu tạo thể sinh vật Mỗi phân tử protein với cấu hình không gian xác định, với nhóm chức bên hình xoắn mang hoạt tính sinh học khác thực chức khác hoạt động sống thể Tính chất: a) Các protein khác tạo thành cuộn khác Có dạng  Hình sợi: tơ tằm, lông, tóc  Hình cầu: Như anbumin lòng trắng trứng, huyết thanh, sữa b) Tính tan: khác  Có chất hoàn toàn không tan nước (như protein da, sừng, tóc…)  Có protein tan nước tạo dung dịch keo tan dung dịch muối loãng Tính tan số protein có tính thuận nghịch: tăng nồng độ muối protein kết tủa, giảm nồng độ muối protein tan c) Hiện tượng biến tính protein Khi bị đun nóng hay tác dụng muối kim loại nặng axit (HNO 3, CH3COOH), protein bị kết tủa (đông tụ) kèm theo tượng biến tính Khi đó, liên kết hiđro, liên kết muối amoni, liên kết đisunfua, liên kết este bị phá huỷ làm hoạt tính sinh học đặc trưng protein d) Tính lưỡng tính protein Vì phân tử protein có nhóm - NH - COOH tự nên có tính bazơ tính axit tuỳ thuộc vào số lượng nhóm chiếm ưu Trong dung dịch, protein biến thành ion lưỡng cực +H3N - R - COO- Khi tổng số điện tích dương điện tích âm ion lưỡng cực không protein gọi trạng thái đẳng điện e) Thuỷ phân protein f) Phản ứng có màu protein Tương tự peptit aminoaxit, protein tham gia phản ứng cho màu  Phản ứng biure: Cho protein tác dụng với muối đồng (CuSO4) môi trường kiềm cho màu tím tạo thành phức chất đồng (II) với hai nhóm peptit  Phản ứng xantoproteinic: Cho HNO3 đậm đặc vào protein xuất màu vàng Nguyên nhân phản ứng nitro hoá vòng benzen gốc aminoaxit tạo thành hợp chất nitro dạng thơm có màu vàng Phân loại protein Gồm nhóm chính: 155 a) Protein đơn giản: cấu tạo từ aminoaxit, thuỷ phân không tạo thành sản phẩm khác Các protein đơn giản lại chia thành nhiều nhóm nhỏ Ví dụ:  Anbumin: Gồm số protein tan nước, không kết tủa dung dịch NaCl bão hoà kết tủa (NH4)2SO4 bão hoà Đông tụ đun nóng Có lòng trắng trứng, sữa  Globulin: Không tan nước, tan dung dịch muối loãng, đông tụ đun nóng Có sữa, trứng  Prolamin: Không tan nước, không đông tụ đun sôi Có lúa mì,ngô  Gluein: Protein thực vật tan dung dịch kiềm loãng Có thóc gạo  Histon: Tan nước dung dịch axit loãng  Protamin: Là protein đơn giản Tan nước, axit loãng kiềm Không đông tụ đun nóng b) Các protein phức tạp: Cấu tạo từ protein thành phần khác protein Khi thuỷ phân, aminoaxit có thành phần khác hiđratcacbon, axit photphoric Protein phức tạp chia thành nhiều nhóm  Photphoprotein: có chứa axit photphoric  Nucleoprotein: thành phần có axit nucleic Có nhân tế bào động, thực vật  Chromoprotein: có thành phần máu  Glucoprotein: thành phần có hiđratcacbon  Lipoprotein: thành phần có chất béo Sự chuyển hoá protein trongg thể  Protein thành phần quan trọng thức ăn người động vật để tái tạo tế bào, chất men, kích thích tố, xây dựng tế bào cung cấp lượng Khi tiêu hoá, protein bị thuỷ phân (do tác dụng men) thành polipeptit (trong dày) thành aminoaxit (trong mật) hấp thụ vào máu chuyển đến mô tế bào thể Phần chủ yếu aminoaxit lại tổng hợp thành protein thể Một phần khác để tổng hợp hợp chất khác chứa nitơ axit nucleic, kích thích tố…Một phần bị phân huỷ bị oxi hoá để cung cấp lượng cho thể  Đồng thời với trình tổng hợp, thể xảy trình phân huỷ protein qua giai đoạn tạo thành polipeptit, aminoaxit sản phẩm xa hơn, NH3, ure O = C(NH2)2 tạo thành CO2, nước…Quá trình tổng hợp protein tiêu thụ lượng, trình phân huỷ protein giải phóng lượng Ứng dụng protein  Dùng làm thức ăn cho người động vật  Dùng công nghiệp dệt, giày dép, làm keo dán  Một số protein dùng để chế tạo chất dẻo (như cazein sữa) 156 Định nghĩa: Những hợp chất có khối lượng phân tử lớn (thường hàng ngàn, hàng triệu đ.v.C) nhiều mắt xích liên kết với gọi hợp chất cao phân tử hay polime Ví dụ: Cao su thiên nhiên, tinh bột, xenlulozơ polime thiên nhiên Cao su Buna, polietilen, P.V.C polime tổng hợp Cấu trúc phân loại Thành phần hoá học mạch polime a) Polime mạch cacbon:  Mạch C bão hoà Ví dụ polietilen  Mạch C chưa bão hoà Ví dụ cao su Buna:  Polime chứa nguyên tử halogen Ví dụ P.V.C:  Rượu polime Ví dụ rượu polivinylic:  Polime dẫn xuất rượu Ví dụ polivinyl axetat:  Các polime anđehit xeton Ví dụ poli acrolein  Polime axit cacboxylic Ví dụ poliacrilic:  Polime nitril (có nhóm - C  N) Ví dụ poliacrilonitril:  Polime hiđrocacbon thơm Ví dụ polistiren: b) Polime dị mạch: Trên mạch polime có nhiều loại nguyên tố  Mạch có C O Ví dụ poliete (poliglicol): polieste (polietylenglicol terephtalat) 157  Mạch có C, N Ví dụ polietylenđiamin :  Mạch có C, N, O Ví dụ poliuretan : Cấu tạo hình học mạch polime Các phân tử polime thiên nhiên tổng hợp có ba dạng sau a) Dạng mạch thẳng dài: Mỗi phân tử polime chuỗi mạch thẳng dài, mắt xich polime kết hợp đặn tạo b) Dạng mạch nhánh: Ngoài mạch thẳng dài mạch chính, có mạch nhánh monome kết hợp tạo thành c) Dạng mạch lưới không gian: Nhiều mạch polime liên kết với theo nhiều hướng khác Ví dụ cao su lưu hóa, chất dẻo phenolfomanđehit Tính chất polime Tính chất vật lý:  Là chất rắn tinh thể vô định hình tuỳ thuộc vào trật tự xếp phân tử polime Khi phân tử polime xếp hỗn độn tạo thành trạng thái vô định hình  Hợp chất polime nhiệt độ nóng chảy xác định Phần lớn polime đun nóng chảy nhớt Một số polime bị phân huỷ đun nóng  Phần nhiều polime khó tan dung môi Có loại polime hoàn toàn không tan dung môi Tính chất hoá học: Phụ thuộc thành phần cấu tạo polime  Phần lớn polime bền vững hoá học (đối với axit, kiềm, chất oxi hoá) Có chất bền với nhiệt hoá chất, ví dụ teflon ( - CF2 - CF2 - )n  Một số polime bền với tác dụng axit bazơ Ví dụ: Len, tơ tằm, tơ nilon bị thuỷ phân dung dịch axit kiềm có nhóm peptit  Những polime có liên kết đôi phân tử tham gia phản ứng cộng Ví dụ phản ứng lưu hoá cao su Điều chế polime: a) Phản ứng trùng hợp: Là trình kết hợp nhiều phân tử đơn giản giống (monome) thành phân tử polime, tách bớt phân tử nhỏ nên thành phần nguyên tử polime monome giống Phân tử monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có liên kết kép có vòng không bền Ví dụ: 158  Phản ứng trùng hợp xảy loại monome khác nhau, gọi đồng trùng hợp b) Phản ứng trùng ngưng: phản ứng tạo thành polime từ monome, đồng thời tạo nhiều phân tử nhỏ, đơn giản H2O, NH3, HCl,… Để tham gia phản ứng trùng ngưng, phân tử monome phải có nhóm chức có khả phản ứng nguyên tử linh động tách khỏi phân tử monome  Trùng ngưng monome loại: Ví dụ:  Trùng ngưng monome khác nhau: Giữa điamin điaxit: Giữa điaxit rượu lần rượu: (tơ lapxan) Ứng dụng polime Chất dẻo a) Định nghĩa: chất dẻo vật liệu polime có tính dẻo, tức có khả bị biến dạng tác dụng bên giữ biến dạng sau ngừng tác dụng b) Thành phần:  Thành phần bản: polyme Ví dụ thành phần êbônit cao su, xenluloit xenlulozơ nitrat, bakelit phenolfomanđehit  Chất hoá dẻo: để tăng tính dẻo cho polime, hạ nhiệt độ chảy độ nhớt polime Ví dụ đibutylphtalat,…  Chất độn: để tiết kiệm nguyên liệu, tăng cường số tính chất Ví dụ amiăng để tăng tính chịu nhiệt  Chất phụ: chất tạo màu, chất chống oxi hoá, chất gây mùi thơm 159 c) Ưu điểm chất dẻo:  Nhẹ (d = 1,05  1,5) Có loại xốp, nhẹ  Phần lớn bền mặt học, thay kim loại  Nhiều chất dẻo bền mặt học  Cách nhiệt, cách điện, cách âm tốt  Nguyên liệu rẻ d) Giới thiệu số chất dẻo  Polietilen (P.E) : Điều chế từ etilen lấy từ khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí than đá Là chất rắn, trong, không cho nước khí thấm qua, cách nhiệt, cách điện tốt Dùng bọc dây điện, bao gói, chế tạo bóng thám không, làm thiết bị ngành sản xuất hoá học, sơn tàu thuỷ  Polivinyl clorua (P.V.C) Chất bột vô định hình, màu trắng, bền với dung dịch axit kiềm Dùng chế da nhân tạo, vật liệu màng, vật liệu cách điện, sơn tổng hợp, áo mưa, đĩa hát…  Polivinyl axetat (P.V.A) Điều chế cách : cho trùng hợp Dùng để chế sơn, keo dán, da nhân tạo  Polimetyl acrilat polimetyl metacrilat Điều chế cách trùng hợp este tương ứng Là polime rắn, không màu, suốt Polimetyl acrilat dùng để sản xuất màng, tấm, làm keo dán, làm da nhân tạo Polimetyl metacrilat dùng làm thuỷ tinh hữu  Polistiren Dùng làm vật liệu cách điện Polistiren dễ pha màu nên dùng để sản xuất đồ dùng dân dụng cúc áo, lươc…  Nhựa bakelit: 160 Thành phần phenolfomanđehit Dùng làm vật liệu cách điện, chi tiết máy, đồ dùng gia đình  Êbonit: cao su rắn có tới 25 - 40% lưu huỳnh Dùng làm chất cách điện  Têflon : bền nhiệt, không cháy, bền với hoá chất Dùng công nghiệp hoá chất kỹ thuật điện Cao su Cao su vật liệu polime có tính đàn hồi, có ứng dụng rộng rãi đời sống kỹ thuật a) Cao su thiên nhiên: chế hoá từ mủ cao su  Thành phần cấu tạo: sản phẩm trùng hợp isopren n từ 2000 đến 15000  Mạch polime uốn khúc, cuộn lại lò xo, cao su có tính đàn hồi Cao su không thấm nước, không thấm không khí, tan xăng, benzen, sunfua cacbon  Lưu hoá cao su: Chế hoá cao su với lưu huỳnh để làm tăng ưu điểm cao su như: không bị dính nhiệt độ cao, không bị dòn nhiệt độ thấp Lưu hoá nóng: Đung nóng cao su với lưu huỳnh Lưu hoá lạnh: Chế hoá cao su với dung dịch lưu huỳnh CS2 Khi lưu hóa, nối đôi phân tử cao su mở tạo thành cầu nối mạch polime nhờ nguyên tử lưu huỳnh, hình thành mạng không gian làm cao su bền học hơn, đàn hồi hơn, khó tan dung môi hữu b) Cao su tổng hợp:  Cao su butađien (hay cao su Buna) Là sản phẩm trùng hợp butađien với xúc tác Na Cao su butađien đàn hồi so với cao su thiên nhiên chống bào mòn tốt  Cao su isopren Có cấu tạo tương tự cao su thiên nhiên, sản phẩm trùng hợp isopren với khoảng 3000  Cao su butađien - stiren 161 Có tính đàn hồi độ bền cao:  Cao su butađien - nitril: sản phẩm trùng hợp butađien nitril axit acrilic Do có nhóm C  N nên cao su bền với dầu, mỡ dung môi không cực Tơ tổng hợp: a) Phân loại tơ: Tơ phân thành:  Tơ thiên nhiên: có nguồn gốc từ thực vật (bông, gai, đay…) từ động vật (len, tơ tằm…)  Tơ hoá học: chia thành loại + Tơ nhân tạo: thu từ sản phẩm polime thiên nhiên có cấu trúc hỗn độn (chủ yếu xenlulozơ) cách chế tạo hoá học ta thu tơ + Tơ tổng hợp: thu từ polime tổng hợp b) Tơ tổng hợp:  Tơ clorin: sản phẩm clo hoá không hoàn toàn polivinyl clorua Hoà tan vào dung môi axeton sau ép cho dung dịch qua lỗ nhỏ vào bể nước, polime kết tủa thành sợi tơ Tơ clorin dùng để dệt thảm, vải dùng y học, kỹ thuât Tơ clorin bền mặt hoá học, không cháy độ bền nhiệt không cao  Các loại tơ poliamit: sản phẩm trùng ngưng aminoaxit điaxit với điamin Trong chuỗi polime có nhiều nhóm amit - HN - CO - : + Tơ capron: sản phẩm trùng hợp caprolactam + Tơ enan: sản phẩm trùng ngưng axit enantoic + Tơ nilon (hay nilon): sản phẩm trùng ngưng hai loại monome hexametylđiamin axit ađipic : 162 Các tơ poliamit có tính chất gần giống tơ thiên nhiên, có độ dai bền cao, mềm mại, thường bền với nhiệt axit, bazơ Dùng dệt vải, làm lưới đánh cá, làm khâu  Tơ polieste: chế tạo từ polime loại polieste Ví dụ polietylenglicol terephtalat Tơ lapsan bền học, bền nhiệt bền với axit, bazơ tơ nilon 163 ... chất khí hay hỗn hợp khí đo đktc (00C, atm) Phản ứng hoá học: Quá trình biến đổi chất thành chất khác gọi phản ứng hoá học Trong phản ứng hoá học tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối... điện lớn  Hoá trị nguyên tố liên kết cộng hoá trị có cực tính số cặp e dùng chung Nguyên tố có độ âm điện lớn có hoá trị âm, nguyên tố hoá trị dương Ví dụ, HCl, clo hoá trị 1, hiđro hoá trị 1+... 2p)chuyển động obitan lai hoá q tham gia liên kết làm cho cacbon có hoá trị IV Sau lai hoá, cấu hình e C có dạng:  Các kiểu lai hoá thường gặp a) Lai hoá sp3 Đó kiểu lai hoá obitan s với obitan