Giải SGK Hóa 12 Kết nối tri thức Bài 12: Đại cương về polymer

Mở đầu: Các polymer tự nhiên (tinh bột, cellulose, tơ tằm, …) hay polymer tổng hợp (PE, PVC, nylon – 6,6, …) được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Vậy, polymer là gì và chúng có các tính chất cơ bản nào?

Lời giải:

- Polymer là những hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên.

- Tính chất vật lí:

+ Hầu hết polymer là những chất rắn, không bay hơi, không bị nóng chảy hoặc nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá rộng.

+ Hầu hết polymer không tan trong nước, một số tan được trong dung môi hữu cơ.

+ Tính chất vật lí của polymer thường phụ thuộc vào cấu tạo: nhiều polymer có tính dẻo (PE, PP (polypropylene),...); một số polymer có tính đàn hồi (polyisoprene, polybuta-1,3-diene,...); một số polymer khác có tính dai, bền và có thể kéo sợi (capron, nylon-6,6,...). Nhiều polymer có tính cách điện (PE, PVC,...); một số polymer có tính bán dẫn.

- Tính chất hoá học: Polymer có thể tham gia phản ứng cắt mạch polymer, phản ứng tăng mạch polymer, phản ứng giữ nguyên mạch polymer (như phản ứng xảy ra ở nhóm thế đính vào mạch polymer, cộng vào liên kết đôi trong mạch polymer…).

I. Khái niệm, danh pháp

Hoạt động nghiên cứu: Trùng hợp ethylene tạo thành polyethylene (PE):

nCH2=CH2                              –(CH2-CH2) –n

ethylene                                     polyethylene

(monomer)                                (polymer)

Em hãy so sánh về thành phần nguyên tố, phân tử khối của polyethylene so với ethylenen.

Lời giải:

- Thành phần nguyên tố của polyethylene và ethylenen giống nhau.

Phân tử khối của polyethylene lớn hơn nhiều so với ethylenen.


Câu hỏi 1: Hãy xác định các monomer tương ứng dùng để tổng hợp các polymer sau: PE, PS và PVC.

Lời giải:


Câu hỏi 2: Viết công thức cấu tạo và gọi tên polymer được tổng hợp từ monomer sau:

a) propylene.

b) methyl methacrylate (CH2=CCOOCH3                 CH3).

Lời giải:


III. Tính chất hoá học

Câu hỏi 3: Viết phương trình hoá học của các phản ứng sau:

a) Thuỷ phân hoàn toàn poly(methyl methacrylate) trong môi trường base.

b) Thuỷ phân hoàn toàn nylon-6,6 trong môi trường acid.

Lời giải:

a) Thuỷ phân hoàn toàn poly(methyl methacrylate) trong môi trường base.

Viết phương trình hoá học của các phản ứng sau: Thuỷ phân hoàn toàn poly(methyl methacrylate) trong môi trường base

b) Thuỷ phân hoàn toàn nylon-6,6 trong môi trường acid.

Viết phương trình hoá học của các phản ứng sau: Thuỷ phân hoàn toàn poly(methyl methacrylate) trong môi trường base

Câu hỏi 4: Hộp xốp đựng thực phẩm chế biến sẵn thường làm bằng polystyrene. Hãy tìm hiểu và cho biết có nên sử dụng các hộp này để đựng thức ăn nóng hoặc cho hộp vào lò vi sóng để hâm nóng thức ănS hay không. Tại sao?

Lời giải:

- Không nên sử dụng các hộp làm bằng polystyrene để đựng thức ăn nóng hoặc cho hộp vào lò vi sóng để hâm nóng thức ăn vì ở nhiệt độ cao, polystyrene bị nhiệt phân tạo styrene. Styrene là một chất độc đối với cơ thể người: có độc với gan, có thể gây ung thư,...

IV. Phương pháp tổng hợp

Câu hỏi 5: Cho các polymer sau: PS; nylon – 6,6; PVC.

Polymer nào được điều chế bằng phản ứng trùng hợp? Polymer nào được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng?

Lời giải:

- Polymer được điều chế bằng phản ứng trùng hợp: PS, PVC.

- Polymer được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng: nylon-6,6.