Polymer

Các polime được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng là: nilon 6-6; tơ lapsan → có 2 polime

\(\begin{gathered}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,C{H_3} \hfill \\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,| \hfill \\nC{H_2} = C(C{H_3}) - COOC{H_3}\xrightarrow{{{t^o},xt,p}}{{\text{(}}C{H_2} - C - {\text{)}}_n} \hfill \\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,| \hfill \\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,COOC{H_3} \hfill \\(Metyl\,metacrylat)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,Poli(metyl\,metacrylat) \hfill \\ \end{gathered} \)

Phản ứng trùng ngưng tạo nilon-6:

\(n{H_2}N - {{\text{(}}C{H_2})_5} - C{\text{OO}}H\xrightarrow{{{t^o},p,xt}}{( - HN - {{\text{(}}C{H_2})_5} - C{\text{O}} - )_n} + n{H_2}O\)

(Axit ε-aminocaproic)                           (Tơ nilon-6)

Tơ nilon -6,6 được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng giữa axit ađipic và hexametylen điamin.

HOOC-[CH₂]₄-COOH + H₂N-[CH₂]₆-H₂N \(\xrightarrow{{{t^0},p,xt}}\) (-HO-[CH₂]₄-CO-NH-[CH₂]₆-NH-)_n + 2nH₂O

Tơ olon, polietilen, cao su Buna được điều chế bằng phản ứng trùng hợp.

Các chất có thể tham gia phản ứng trùng hợp là:

+ Etilen (CH₂=CH₂)

+ Vinyl clorua (CH₂=CH-Cl)

+ Metyl acrylat (CH₂=CH-COOCH₃)

→ 3 chất

Tơ được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng là tơ nilon-6,6.

Các polime tổng hợp: polietilen, poli (acrilonitrin), nhựa novolac, cao su buna-N, tơ nilon-6,6.

Cao su buna-S:

\(-CH_2-CH=CH-CH_2-\): mắt xích butađien

\(-CH(C_6H_5)-CH_2-\): mắt xích stiren

Giả sử cứ n mắt xích butađien thì có m mắt xích stiren.

Như vậy : \( (54n + 104m) \) g cao su kết hợp với \(160n\) g brom. Mặt khác, theo đầu bài : 1,05 g cao su kết hợp với 0,80 g brom.

\(\to \dfrac{{54n+104m}}{{1,05}}=\dfrac{{160n}}{{0,8}} \to \dfrac {{n}}{{m}}=\dfrac{{2}}{{3}}\)

Vậy tỉ lệ giữa số mắt xích butađien và số mắt xích stiren là  \(2\;: 3.\)

Cứ k mắt xích PVC tác dụng một phân tử Clo ta có

\(C_{2k}H_{3k}Cl_k+Cl_2\to C_{2k}H_{3k-1}Cl_{k+1}+HCl\)

%\( Cl=\dfrac{{35,5\times(k+1)}}{{62,5k+35,5-1}}=0,6396\)

=> \(k=3\)

Cao su buna-S:

\(-CH_2-CH=CH-CH_2-\): mắt xích butađien

\(-CH(C_6H_5)-CH_2-\): mắt xích stiren

Giả sử cứ n mắt xích butađien thì có m mắt xích stiren.

Như vậy : \( (54n + 104m) \) g cao su kết hợp với \(160n\) g brom. Mặt khác, theo đầu bài : 5,668 g cao su kết hợp với 3,462 g brom.

\(\to \dfrac{{54n+104m}}{{5,668}}=\dfrac{{160n}}{{3,462}} \to \dfrac {{n}}{{m}}=\dfrac{{1}}{{2}}\)

Vậy tỉ lệ giữa số mắt xích butađien và số mắt xích stiren là  \(1\;: 2.\)

Giả sử cứ k mắt xích poli(vinyl clorua) phản ứng với 1 phân tử Cl₂.

C_2kH_3kCl_k + Cl₂ → C_2kH_3k-1Cl_k+1 + HCl

%m_{Cl (X)} = \(\frac{{35,5.(k + 1)}}{{12.2k + 3k - 1 + 35,5.(k + 1)}}.100\% \) = 66,18% → k = 2,16

Vậy, trung bình 2 mắt xích PVC phản ứng được với một phân tử clo.

CTCT 1 mắt xích của tơ capron là: -NH-(CH₂)₅-CO-

=> Số mắt xích có trong tơ capron  = 16950 :113 = 150 (mắt xích)

CTCT 1 mắt xích của tơ enang là: -NH-(CH₂)₆-CO-

=> Số mắt xích có trong tơ enang = 21590 : 127 = 170 (mắt xích)

Theo đề bài, hai lưu huỳnh thay thế cho hai hiđro ở nhóm metylen:

(C₅H₈)_n + S₂ → C_5nH_8n-2S₂

%S = 32.2 / (68n + 62) = 0,01714

=> n = 54

Cao su buna-S:

\(-CH_2-CH=CH-CH_2-\): mắt xích butađien

\(-CH(C_6H_5)-CH_2-\): mắt xích stiren

Giả sử cứ n mắt xích butađien thì có m mắt xích stiren.

Như vậy : \( (54n + 104m) \) g cao su kết hợp với \(160n\) g brom. Mặt khác, theo đầu bài : 2,834 g cao su kết hợp với 1,731 g brom.

\(\to \dfrac{{54n+104m}}{{2,834}}=\dfrac{{160n}}{{1,731}} \to \dfrac {{n}}{{m}}=\dfrac{{1}}{{2}}\)

Vậy tỉ lệ giữa số mắt xích butađien và số mắt xích stiren là  \(1\;: 2.\)

CTCT 1 mắt xích của tơ nilon 6,6 là: -NH-(CH₂)₆NHCO-(CH₂)₄-CO-

Số mắt xích có trong đoạn mạch tơ nilon 6,6 là: 27346 : 226 = 121 (mắt xích)

CTCT 1 mắt xích của tơ capron là: -NH-(CH₂)₅-CO-

Số mắt xích có trong đoạn mạch tơ capron là: 17176 : 113 = 152 (mắt xích)

Tơ nilon-6 có công thức là (-NH-[CH₂]₅-CO-)_n

M_nilon-6 = 113n

Số lượng mắt xích của đoạn mạch này là 120 → n = 120

→ M_nilon-6 = 113n = 113.120 = 13560

Các polime có cấu trúc mạng không gian là rezit, cao su lưu hóa

Cao su Buna-S có tỉ lệ kết hợp của 2 loại monome là 1 : 1 có CT là (-CH₂-CH=CH-CH₂-CH(C₆H₅)-CH₂-)_n

=> M_buna-S = 158n = 12640000 => n = 80000

Gọi công thức của cao su có dạng (-(C₄H₆)_x-(C₈H₈)_y-)_n

M_{cao su} = n.M_{mắt xích} => 1048000 = 4000.M_{mắt xích} => M_{mắt xích} = 262

=> 54x + 104y = 262

+ với y = 1 => x = 2,9259 (loại)

+ với y = 2 => x = 1

→ Tỉ lệ số phân tử buta-1,3-đien và stiren trong loại cao su trên là 1 : 2

Ta có M_{cao su} = n.M_{mắt xích} =>  39062,5 = 625.M_{mắt xích} => M_{mắt xích} = 62,5

→ Polime X là (-CH₂-CHCl-)_n   (PVC)

${n_{B{{\text{r}}_2}}} = \dfrac{{300.6,4}}{{100.160}} = 0,12\,\,mol$

Căn cứ vào cấu tạo ta thấy chỉ có mắt xích –C₄H₆– phản ứng được với brom theo tỉ lệ mol 1 : 1.

=> trong 25,2 gam cao su buna-S có chứa 0,12 mol mắt xích butađien

=> m_{mắt xích stiren} = 25,2 – 0,12.54 = 18,72

=> n_{mắt xích stiren} = 18,72 / 104 = 0,18 mol

=> tỉ lệ mắt xích butađien : stiren = 0,12 : 0,18 = 2 : 3