1.1. Cấu trúc phân tử
Polime thuộc hợp chất cao phân tử nên cấu trúc của chúng phức tạp hơn rất nhiều so với cấu trúc của các hợp chất thấp phân tử.
Polime có nhiều dạng cấu tạo :
- Dạng mạch không phân nhánh : Các mắt xích monome liên kết với nhau tạo thành dạng mạch dài không phân nhánh.
- Dạng mạch phân nhánh : Các mắt xích monome liên kết với nhau tạo thành mạch phân nhánh.
- Mạch không gian : Giữa các mạch phân tử polime có các nhóm nguyên tử làm cầu nối, tạo thành mạng không gian.
1.2. Nhiệt độ sơi và nhiệt độ nóng chảy a. Quy luật
- Polime khơng có điểm nóng chảy xác định mà nóng chảy trong một khoảng nhiệt độ khá rộng, khi nóng chảy tạo thành chất lỏng có độ nhớt rất cao. Một số polime khi đun nóng bị phân hủy.
- Polime có cấu tạo mạch khơng phân nhánh thường dễ bị nóng chảy. - Những polime có cấu tạo mạng khơng gian hầu như khơng nóng chảy.
a. Giải thích
- Các phân tử polime không tồn tại riêng rẽ mà chồng chất lên nhau tạo thành tổ hợp lớn vì vậy phân tử khối của polime rất lớn nên nó có điểm nóng chảy và nhiệt độ sơi cao.
- Tinh thể polime thuộc loại tinh thể có khuyết tật tức là ln ln xen lẫn những vùng khơng có tính trật tự của tinh thể mà không thể tách ra khỏi tinh thể được.
- Các polime đều ở trạng thái nhựa dẻo hoặc rắn nên khi nóng chảy tạo thành chất lỏng có độ nhớt cao.
- Polime cấu trúc mạch khơng phân nhánh dễ nóng chảy hơn polime cấu trúc mạng không gian do cấu trúc này làm cản trở q trình nóng chảy, cấu trúc mạng khơng gian rộng khó chịu tác dụng bởi nhiệt.
1.3. Tính tan a. Quy luật
- Đa số polime khó tan trong các dung môi thông thường. Một số polime tan được trong một vài dung mơi, nhưng tan chậm và ít. Q trình hịa tan diễn ra chậm chạp.
- Những polime có cấu tạo mạng khơng gian khơng tan trong bất kì dung mơi nào.
b. Giải thích
- Polime có kích thước, khối lượng phân tử rất lớn, lực hut Van đec Van giữa các phân tử rất lớn, cấu trúc và thành phần phức tạp nên khó tan trong các loại dung môi.
- Những polime cấu tạo mạch không phân nhánh dễ tan do thành phần cấu tạo chủ yếu là các gốc ưa nước.
- Những polime có cấu tạo mạng khơng gian khơng tan bất kì dung mơi nào bởi thành phần của những polime này phức tạp, giữa các mạch phân tử polime có các cầu nối tạo thành mạng khơng gian nên khó tương tác với phân tử của các dung môi.
1.4. Áp dụng vào giảng dạy trong chương trình hóa học phổ thơng
Trong q trìng giảng dạy cần lưu ý :
- Sử dụng hình ảnh minh họa cấu trúc của polime để học sinh tiếp cận. - Tổ chức giảng dạy cho học sinh liên hệ thực tế về polime.
- Giáo viên giải thích rõ hơn về cấu trúc của polime từ đó nêu ảnh hưởng đến tính chất vật lí của chúng.
- Tính chất vật lí :
+ Hầu hết các polime đều là những chất rắn, không bay hơi, khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi nóng chảy cho chất lỏng nhớt, để nguội sẽ lại rắn. Một số polime khơng nóng chảy mà bị phân hủy khi đun nóng gọi là chất nhiệt rắn.
+ Đa số polime không tan trong các dung môi thông thường, một số tan được trong dung mơi thích hợp tạo ra dung dịch nhớt.