Bài 13: Đại cương về Polime - Hóa Học 12

I - Khái niệm, phân loại và danh pháp

1. Khái niệm 

Polime: phân tử khối lớn, nhiều mắt xích liên kết với nhau tạo nên

Ví dụ: Polietilen PE : $(-CH_2-CH_2-)_n$ 

+ mắt xích $-CH_2-CH_2-$ 

+ n : hệ số polime hóa 

+ monome ( phân tử tạo nên 1 mắt xích) : $CH_2=CH_2$

2. Phân loại

- Theo nguồn gốc:

+ polime tự nhiên : cao su, xenlulozo...

+ polime tổng hợp: polietilen, polivinylclorua

+polime bán tổng hợp (nhân tạo) : tơ visco

- Theo cách tổng hợp:

+ Polime trùng hợp ( tạo ra từ phản ứng trùng hợp) : 

+ Polime trùng ngưng ( tạo ra từ phản ứng trùng ngưng )

- Theo cấu trúc :

+ mạch thẳng : amilozo

+ mạch nhánh : amilopectin, glicogen

+ mạch không gian : nhựa bakelit, cao su lưu hóa

3.  Danh pháp 

tên polime = poli + tên monome

Ví dụ : $(C_6H_{10}O_5)_n$ : polisaccarit

1 số polime có tên thường :

$(-CF_2-CF_2-)_n$ : teflon

II - Cấu trúc

1. Các dạng cấu trúc

+ mạch thẳng : amilozo

+ mạch nhánh : amilopectin, glicogen

+ mạch không gian : nhựa bakelit, cao su lưu hóa

2. Cấu tạo điều hòa và không điều hòa 

- Điều hòa : các mắt xích nối với nhau theo trật tự xác định

- Không điều hòa : các mắt xích nối với  nhau không theo trật tự

III - Tính chất và điều chế 

1. Tính chất vật lý

Hầu hết polime :

+ chất rắn,  không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định

+ không tan trong dung môi thông thường, tan trong dung môi thích hợp tao dd nhớt

+ tính chất riêng: tính dẻo ( polietilen, polipropilen..), tính đàn hồi (cao su)...

2. Tính chất hóa học

a. Giữ nguyên mạch

$(-CH_2-CH(OCOCH_3)-)n+nNaOH\rightarrow (-CH_2-CH(OH)-)n+nCH_3COONa$

( đk : nhiệt độ)

b. Phản ứng cắt mạch

Nguyên tắc : polime dài bị cắt thành polime ngắn hơn

$(-NH[CH_2]_5CO-)_n+nH_2O\rightarrow nH_2N[CH_2]_5COOH$ (đk : nhiệt độ, xt)

c. Phản ứng khâu mạch

rezol $\rightarrow$ rezit

            (mạch có cấu trúc mạng không gian nên khó nóng chảy khó tan và bền hơn)

3. Điều chế

a. Phản ứng trùng hợp

- Trùng hợp : kết hợp nhiều phân tử nhỏ ( monome ) giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn

+ điều kiện : monome phải có liên kết bội hoặc vòng kém bền

$nCH_2=CH-Cl\rightarrow(-CH_2-CH(Cl)-)n (t^0,xt)$

(vinyl clorua)              poli(vinyl clorua) (PVC)

- Phân loại

+ trùng hợp thường : 1 loại monome

+ đồng trùng hợp : 2 loại monome trở lên

$nCH_2=CH-CH=CH_2+nCH_2=CH-C_6H_5$

$\rightarrow (-CH_2-CH=CH-CH_2-CH_2-CH(C_6H_5)-)_n$

b. Phản ứng trùng ngưng 

- Trùng ngưng : kết hợp nhiều phân tử nhỏ ( monome ) thành phân tử lớn đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác ( $H_2O$ ....)

+ monome : ít nhất 2 nhóm chức có khả năng tạo liên kết với nhau

$nH_2N[CH_2]_nCOOH\rightarrow (-NH-[CH_2]_nCOO-)_n+nH_2O$