Đang tải... (xem toàn văn)
Tóm tắt lý thuyết luyện thi đại học Chương 20 Polime. Tóm tắt lý thuyết luyện thi đại học Chương 20 Polime. Tóm tắt lý thuyết luyện thi đại học Chương 20 Polime. Tóm tắt lý thuyết luyện thi đại học Chương 20 Polime.
CHƯƠNG XX POLIME I 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 II Cấu trúc phân loại Thành phần hoá học mạch polime a) Polime mạch cacbon: Mạch C bão hồ Ví dụ polietilen Mạch C chưa bão hồ 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) 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 III Tính chất polime Tính chất vật lý: Là chất rắn tinh thể vơ định hình tuỳ thuộc vào trật tự xếp phân tử polime Khi phân tử polime xếp hỗn độn tạo thành trạng thái vơ định hình Hợp chất polime khơng có 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 mơi Có loại polime hồn tồn khơng tan dung mơi Tính chất hoá học: Phụ thuộc thành phần cấu tạo polime Phần lớn polime bền vững hoá học (đối với axit, kiềm, chất oxi hố) Có chất bền với nhiệt hố 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 dd axit kiềm có nhóm peptit Những polime có liên kết đơi phân tử tham gia phản ứng cộng Ví dụ phản ứng lưu hoá cao su IV Điều chế polime: a) Phản ứng trùng hợp: Là trình kết hợp nhiều phân tử đơn giản giống (monome) thành phân tử polime, khơng có 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 khơng bền Ví dụ: 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) V 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 êbơnit cao su, xenluloit xenlulozơ nitrat, bakelit phenolfomanđehit Chất hố 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 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, khơng cho nước khí thấm qua, cách nhiệt, cách điện tốt Dùng bọc dây điện, bao gói, chế tạo bóng thám khơng, làm thiết bị ngành sản xuất hoá học, sơn tàu thuỷ Polivinyl clorua (P.V.C) Chất bột vơ định hình, màu trắng, bền với dd 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 cóc áo, lươc… Nhựa bakelit: 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, khơng cháy, bền với hố chất Dùng cơng nghiệp hố chất kỹ thuật điện Cao su Cao su vật liệu polime có tính đàn hồi, có ứng dụng rộng rãi đêi 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 khơng thấm nước, khơng thấm khơng 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: khơng bị dính nhiệt độ cao, khơng bị dòn nhiệt độ thấp Lưu hố nóng: Đung nóng cao su với lưu huỳnh Lưu hoá lạnh: Chế hoá cao su với dd lưu huỳnh CS2 Khi lưu hóa, nối đơi phân tử cao su mở tạo thành cầu nối mạch polime nhờ ngun tử lưu huỳnh, hình thành mạng không gian làm cao su bền học hơn, đàn hồi hơn, khó tan dung mơi 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 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 (bơng, 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 hố khơng hồn tồn polivinyl clorua Hồ tan vào dung mơi axeton sau ép cho dd 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 hố học, khơng cháy độ bền nhiệt khơng 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 : 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 ...2 Cấu tạo hình học mạch polime Các phân tử polime thi n 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... đun nóng Phần nhiều polime khó tan dung mơi Có loại polime hồn tồn khơng tan dung mơi Tính chất hố học: Phụ thuộc thành phần cấu tạo polime Phần lớn polime bền vững hoá học (đối với axit, kiềm,... xếp phân tử polime Khi phân tử polime xếp hỗn độn tạo thành trạng thái vơ định hình Hợp chất polime khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Phần lớn polime đun nóng chảy nhớt Một số polime bị phân