Polyme là gì? Tính chất hóa học và tính chất vật lý của Polyme? Ứng dụng của Polyme là gì? Cách điều chế Polime như nào?… Cùng DINHNGHIA.COM.VN tìm hiểu về chủ đề Polime là gì cùng những nội dung liên quan qua bài viết dưới đây!
Nội dung chính bài viết
Polyme là gì?
Định nghĩa Polyme
Polime (Polyme) là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ gọi là mắt xích monome) liên kết với nhau tạo nên.
Ví dụ: polietilen
(-CH_{2} – CH_{2} –) gọi là mắt xích
((-CH_{2} – CH_{2}-)_{n}) công thức tổng quát
(CH_{2}=CH_{2}) gọi là monome
n là hệ số polime hóa hay độ polime hóa.
Phân loại Polyme
- Theo nguồn gốc: polime thiên nhiên (có nguồn gốc từ thiên nhiên), polime tổng hợp ( do con người tổng hợp nên), polime nhân tạo hay bán tổng hợp ( do chế hóa một phần từ polime thiên nhiên).
- Theo cách tổng hợp: polime trùng hợp, polime trùng ngưng.
- Theo cấu trúc: polime mạch không nhánh, polime mạch nhánh, polime mạng lưới không gian
Danh pháp của Polyme
- Poli + tên monome
- Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc từ hai monome tạo nên polime thì tên polime đặt trong ngoặc đơn.
Tính chất vật lý của Polime
Bên cạnh việc tìm hiểu khái niệm Polyme là gì thì bạn cũng cần nắm được các tính chất vật lý của Polyme như sau:
- Hầu hết các polime là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
- Đa số polime không tan trong dung môi thông thường, một số tan trong dung môi thích hợp.
-
Các polime có đặc tính khác nhau:
- Tính dẻo: polietilen, polipropilen,…
- Tính đàn hồi: cao su.
- Dai, kéo sợi: nilon -6, nilon -7,…
- Trong suốt, không giòn: poli (metyl metacrylat).
- Cách điện, cách nhiệt: polietilen, poli (vinyl clorua).
- Tính bán dẫn: polixetilen, polithiophen.
Tính chất hóa học của Polime
Polime có thể tham gia 3 loại phản ứng: phân cắt mạch, giữ nguyên mạch và khâu mạch.
Phản ứng giữ nguyên mạch polime
Các nhóm thay thế đính vào mạch polime có thể tham gia phản ứng mà không làm thay đổi mạch polime.
- Phản ứng thủy phân:
- Clo hóa PVC để điều chế tơ clorin
(C_{2n}H_{3}nCl_{n} + xCl_{2}rightarrow C_{2n}H_{3n-x}Cl_{n+x} + xHCl)
- Xenlulozơ phản ứng với (HNO_{3}), xúc tác (H_{2}SO_{4}) khi đun nóng cho este xenlulozơ trinitrat:
Phản ứng phân cắt mạch polime
Tinh bột, xenlulozơ, protein, nilon,… bị thủy phân cắt mạch trong môi trường axit, polistiren bị nhiệt phân cho stiren, cao su thiên nhiên bị nhiệt phân cho isopren,…
Ví dụ:
((-NH[CH_{2}]_{5}CO-)_{n}+ nH_{2}O rightarrow nH_{2}N[CH_{2}]_{5}COOH)
Polime trùng hợp bị nhiệt phân hay quang phân thành các đoạn nhỏ và cuối cùng là monome ban đầu, gọi là phản ứng giải trùng hợp hay đepolime hóa.
Phản ứng khâu mạch polime
- Khi hấp nóng cao su thô với lưu huỳnh thì thu được cao su lưu hóa. Ở cao su lưu hóa, các mạch polime được nối với nhau bởi các cầu −S−S−. Khi đun nóng nhựa rezol thu được nhựa rezit, trong đó các mạch polime được khâu với nhau bởi các nhóm (-CH_{2}-)
- Polime khâu mạch có cấu trúc mạng không gian do đó trở nên khó nóng chảy, khó tan và bền hơn so với polime chưa khâu mạch.
Cách điều chế Polyme
Có thể điều chế polime bằng phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng.
Phản ứng trùng hợp Polyme
- Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome), giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn (polime)
- Điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có liên kết bội (như (CH_{2}=CH_{2}, CH_{2}=CHC_{6}H_{5}, CH_{2}=CH-CH=CH_{2})) hoặc vòng kém bền như:
Ví dụ:
Người ta phân biệt phản ứng trùng hợp thường (chỉ của một loại monome như trên) và phản ứng đồng trùng hợp của một hỗn hợp monome. Ví dụ:
Phản ứng trùng ngưng Polyme
- Khi đun nóng, các phân tử axit (epsilon – aminocaproic) kết hợp với nhau tạo ra policaproamit và giải phóng những phân tử nước:
- Khi đun nóng hỗn hợp axit terephtalic và etylen glicol, ta thu được một polieste gọi là poli (etylen-terephtalat) đồng thời giải phóng những phân tử nước:
Các phản ứng trên gọi là phản ứng trùng ngưng.
- Vậy trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (như (H_{2}O),…)
- Điều kiện cần để có phản ứng trùng ngưng: Các monome tham gia phản ứng trùng ngưng phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo được liên kết với nhau.
Ví dụ: (HOCH_{2}CH_{2}OH) và (HOOCC_{6}H_{4}COOH);(H_{2}N[CH_{2}]_{6}NH_{2}) và (HOOC[CH_{2}]_{5}COOH…)
Trên đây là kiến thức hữu ích về Polyme là gì, tính chất, ứng dụng và cách điều chế Polime. Nếu có bất cứ câu hỏi nào liên quan đến chủ đề Polyme là gì, đừng quên để lại thắc mắc bên dưới để DINHNGHIA.COM.VN hỗ trợ nhé!.
