Hóa 12 kntt, giải hóa 12 kết nối tri thức

Chương 4. Polymer - Hóa 12 Kết nối tri thức

Bài 12. Đại cương về polymer trang 51, 52, 53 Hóa 12 Kết nối tri thức

Các polymer tự nhiên (tinh bột, cellulose, tơ tằm,...)

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

CH tr 51 MĐ

Trả lời câu hỏi Mở đầu trang 51 SGK Hóa 12 Kết nối tri thức

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?

Phương pháp giải:

Nêu khái niệm và tính chất của polymer.

Lời giải chi tiết:

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

- Tính chất vật lí:

+ Các polymer thường là chất rắn, không 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.

+ Nhiều polymer có tính dẻo (nhựa); một số polymer có tính đàn hồi (cao su); một số polymer khác thường dai, bền và dễ kéo sợi. Nhiều polymer không dẫn điện nhưng có một số polymer có tính bán dẫn.

- Tính chất hóa học: Polymer có thể tham gia phản ứng cắt mạch, giữ nguyên mạch và tăng mạch.

CH tr 51 HĐ

Trả lời câu hỏi Hoạt động trang 51 SGK Hóa 12 Kết nối tri thức

Trùng hợp ethylene tạo thành polyethylene (PE):

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

Phương pháp giải:

Dựa vào phản ứng tạo thành polyethylene để so sánh.

Lời giải chi tiết:

- Thành phần nguyên tố trong phân tử ethylene giống phân tử polyethylene (gồm C và H).

- Phân tử khối của polyethylene bằng tổng phân tử khối của phân tử ethylene tham gia phản ứng trùng hợp.

CH tr 52 CH1

Trả lời câu hỏi 1 trang 52 SGK Hóa 12 Kết nối tri thức

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

Phương pháp giải:

Monomer: là những phân tử nhỏ, phản ứng với nhau tạo thành polymer.

Lời giải chi tiết:

CH tr 52 CH2

Trả lời câu hỏi 2 trang 52 SGK Hóa 12 Kết nối tri thức

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

a) propylene;

b) methyl methacrylate.

Phương pháp giải:

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

- Monomer: là những phân tử nhỏ, phản ứng với nhau tạo thành polymer.

- Tên gọi:

Lời giải chi tiết:

a) Polypropylene (PP) được tổng hợp từ monomer propylene

b) Poly(methyl methacrylate) (PMM) được tổng hợp từ monomer methyl methacrylate

CH tr 54 CH1

Trả lời câu hỏi 1 trang 54 SGK Hóa 12 Kết nối tri thức

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.

Phương pháp giải:

- Polymer có thể tham gia các phản ứng hoá học mà không làm thay đổi chiều dài mạch polymer. Phản ứng có thể xảy ra ở nhóm thể đính vào mạch polymer, cộng vào liên kết đôi trong mạch polymer,...

- Polyamide bị thủy phân trong môi trường acid tạo monomer.

Lời giải chi tiết:

CH tr 54 CH2

Trả lời câu hỏi 2 trang 54 SGK Hóa 12 Kết nối tri thức

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 ăn hay không. Tại sao?

Phương pháp giải:

Polystyrene bị nhiệt phân tạo styrene.

Lời giải chi tiết:

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,...

CH tr 54 CH3

Trả lời câu hỏi 3 trang 54 SGK Hóa 12 Kết nối tri thức

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?

Phương pháp giải:

- Monomer tham gia phản ứng trùng hợp phải có liên kết bội hoặc vòng không bền trong phân tử.

- Monomer tham gia phản ứng trùng ngưng phải có chứa ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng tạo liên kết với nhau.

Lời giải chi tiết:

- Polymer được điều chế bằng phản ứng trùng hợp là polystyrene (PS) và poly(vinyl chloride).

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

Bài đọc >> Xem chi tiết: Lý thuyết Đại cương về polymer - Hóa 12 Kết nối tri thức

I. Khái niệm, danh pháp

1. Khái niệm

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

- Monomer là những phân tử nhỏ, phản ứng với nhau để tạo nên polymer

2. Danh pháp

- Các polymer đơn giản có tên gọi chung như sau: poly + tên monomer (thêm ngoặc đơn nếu tên của monomer gồm hai cụm từ)

II. 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.

- Các polymer bị nóng chảy khi đun nóng được gọi là polymer nhiệt dẻo. Các polymer không bị nóng chảy mà bị phân hủy bởi nhiệt được gọi là polymer nhiệt rắn.

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

- Tính chất polymer thường phụ thuộc vào cấu tạo: nhiều polymer có tính dẻo (PE, PP,…) 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, PC,..)

III. Tính chất hóa học

1. Phản ứng cắt mạch polymer

Polymer có thể bị phân cắt thành monomer bởi nhiệt, tác nhân hóa học, sinh học,…

Ví dụ:

- Polystyrene bị nhiệt phân thu được styrene

- Polyamide có thể bị thủy phân hoàn toàn trong môi trường acid hoặc môi trường base thu được amino acid:

2. Phản ứng tăng mạch polymer

Khi có điều kiện thích hợp như nhiệt độ, chất xúc tác,… các mạch polymer có thể nối với nhau thành mạch dài hơn hoặc thành mạng lưới

3. Phản ứng giữ nguyên mạch polymer

Polymer có thể tham gia các phản ứng hóa học mà không làm thay đổi chiều dàu mạch polymer. Phản ứng có thể xảy ra ở nhóm thế đính vào mạch polymer, cộng vào liên kết đôi trong mạch polymer,…

IV. Phương pháp tổng hợp

1. Phương pháp trùng hợp

Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hay tương tự nhau tạo thành phân tử có phân tử khối lớn (polymer)

Các monomer tham gia phản ứng trùng hợp thường có liên kết đôi (CH₂-CHR) hoặc vòng.

2. Phương pháp trùng ngưng

- Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monomer) thành phân tử lớn (polymer) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (thường là nước)

- Các monomer tham gia phản ứng trùng ngưng phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng

Ví dụ: Nylon – 6,6 thu được từ phản ứng trùng ngưng adipic acid với hexamethylenediamine: