Polime: Chi tiết khái niệm, cấu tạo, tính chất và ứng dụng

Polime – Một hợp chất hóa học có tên cực kỳ quen thuộc cho tất cả chúng ta. Nhưng bạn có biết polymer thực tế là gì không? Hãy tìm hiểu các chi tiết, cấu trúc, thuộc tính và ứng dụng của hợp chất này trong bài viết dưới đây.

Khái niệm polymer là gì?

Polyme là các hợp chất phân tử rất lớn, được tạo ra bởi nhiều liên kết được liên kết với nhau. Các liên kết này được kết nối thông qua các liên kết cộng hóa trị – hai phân tử hoặc nhiều hơn hai sẽ được kết nối với nhau, chúng có chung cặp electron. Các phân tử ban đầu tạo nên từng chuỗi polymer được gọi là monome.

Ví dụ:

Polietilen (Hàngch2 – ch2,) n sau đó là2 – CH2 – là liên kết; N là một hệ số trùng hợp.

Chỉ số N được gọi là hệ số trùng hợp, trùng hợp N càng lớn, phân tử polymer càng cao.

Các polyme có nhiều trong tự nhiên, điển hình của các hóa chất cơ bản như DNA và RNA. Bên cạnh đó, có những polyme tự nhiên quen thuộc khác xung quanh chúng ta như lụa, tóc, móng tay, móng chân, cellulozo và protein … Bên cạnh đó, chúng cũng có nguồn gốc từ khí đốt tự nhiên hoặc than, dầu, dầu thô.

Các phân loại là gì?

Hiện tại, các polyme được chia thành các loại khác nhau, dựa trên nguồn gốc, tổng hợp và đặc điểm cấu trúc.

Dựa trên nguồn gốc

Dựa trên nguồn gốc, polymer được chia thành hai loại chính: polyme có nguồn gốc tự nhiên và polyme tổng hợp.

• Polyme có nguồn gốc từ tự nhiên như cao su, cellulose …

• Polyme tổng hợp được tổng hợp bởi con người nên giống như polietilen, nhựa phenol-Foman.

• Ngoài ra, polyme nhân tạo (hoặc bán synthetic) được lấy từ các polyme tự nhiên và được xử lý thành các polyme mới như cellulose trinitrate, lụa visco …

Dựa trên tổng hợp

Dựa trên tổng hợp, polymer được chia thành hai loại chính như sau:

• Polymer polymer hóa được tổng hợp bởi phản ứng trùng hợp: ((Hàngch2 – CH2 -) N và (Hóach2 – chcl -) n.

• Polyme ngưng tụ được tổng hợp bởi một phản ứng ngừng: (([CH2]6 – hnh – co -[CH2]4 CO Co CO) n

Dựa trên cấu trúc:

Bên cạnh đó, các polyme được phân loại dựa trên các đặc điểm cấu trúc.

• Tương phản không có mạch phân nhánh, chẳng hạn như PVC, PE, PS, cao su, cellulose, tinh bột …

• Polyme có mạch nhánh, chẳng hạn như amilopectin, glicogen.

• Polymer có cấu trúc mạng không gian, như Rezit, cao su lưu hóa.

Đặc điểm cấu trúc tối ưu

Các phân tử purime bao gồm nhiều liên kết được liên kết với nhau.

Ví dụ:

Các liên kết này được liên kết để hình thành các mạch thẳng hoặc phân nhánh. Mạch phân tử polymer có thể được liên kết với nhau bằng cầu là các nhóm nguyên tử, tạo ra mạng không gian.

Ví dụ:

Xem thêm : Nhạc giao hưởng cho thai nhi 4 tháng và những điều mẹ nên biết

Mạch thẳng (mạch không có mặt). Ví dụ: Polietilen, Amilose …

Mạch nhánh. Ví dụ: amilopectin, glicogen …

Mạch mạng (mạng không gian). Ví dụ: Cao su dễ bị tổn thương, nhựa Bakelit …

Hầu hết các polyme thường là chất rắn, không bay hơi, không hòa tan trong nước hoặc dung môi thông thường.

Tính chất vật lý polymer

Các tính chất vật lý của polymer nổi bật nhất là: nó tồn tại dưới dạng rắn, không dễ bay hơi, không có điểm nóng chảy xác định (thường tan chảy ở phạm vi nhiệt độ khá rộng). Khi nóng chảy, hầu hết các polyme tạo ra chất lỏng nhớt, làm mát sẽ được rắn và được gọi là nhựa nhiệt dẻo. Một số polyme khác không tan chảy khi sôi nhưng bị phân hủy ngay lập tức, được gọi là nhiệt rắn.

Hầu hết các polyme không hòa tan trong nước hoặc dung môi thông thường. Chỉ có một số polyme được hòa tan trong dung môi phù hợp với dung dịch nhớt, chẳng hạn như polibutadien trong benzen.

Nhiều polyme là linh hoạt (polietilen, pollipropilen …), một số độ đàn hồi (polibuta doser, poliisoprene …) và một số có thể được kéo vào các sợi bền (nylon-6, cellulozo, …). Có những polyme trong suốt không giòn, nhiều polyme là điện, cách nhiệt (polietilen, poli (vinyl clorua), …) hoặc chất bán dẫn (polianilin, polithophen, …)

Tính chất hóa học của polymer

Các polyme có thể tham gia với ba phản ứng như cắt mạch, phản ứng mạch và phản ứng tăng mạch máu carbon. Ba phản ứng này xác định tính chất hóa học của polymer.

• Phản ứng cắt mạch: Polyme có một nhóm chức năng trong mạch dễ bị thủy phân. Polymer trùng hợp sẽ có nhiệt phân ở nhiệt độ xác định để tạo ra các đoạn ngắn, cuối cùng tạo thành một monome ba đầu. Phản ứng nhiệt phân pyric vào các monome được gọi là các giải pháp trùng hợp hoặc depolime được chuyển. Một số polyme bị oxy hóa.

• Phản ứng mạch: Các polyme polymer trong mạch hoặc các nhóm chức năng nước ngoài có thể trực tiếp tham gia vào các phản ứng điển hình của liên kết kép cũng như nhóm chức năng đó.

• Phản ứng mạch tăng: Khi trong điều kiện thích hợp (nhiệt độ, chất xúc tác, v.v.), các polyme có thể kết nối với nhau để tạo thành một mạng lưới dài hơn hoặc hình thành các mạng, chẳng hạn như lưu hóa cao su chống lại thành cao su lưu hóa, chuyển đổi nhựa Rezol thành nhựa Rezit, … Trong công nghệ, phản ứng của các mạch polymer cùng nhau tạo thành một mạng không gian, được gọi là phản ứng mạch polymer.

Xem thêm:

Phản ứng chuẩn bị tối ưu

Chuẩn bị polymer được thực hiện bằng phản ứng trùng hợp hoặc phản ứng ngưng tụ.

Phản ứng trùng hợp

Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử tương tự hoặc tương tự (monome) thành một polymer rất lớn (polymer). Sự cần thiết của cấu trúc của các monome để tham gia vào phản ứng trùng hợp là phân tử phải có nhiều liên kết hoặc vòng không ổn định có thể được mở.

Ví dụ: CH2 = CH2, CH2 = CH – C6H5

Ví dụ:

Phản ứng chồng chéo

Phản ứng ngưng tụ là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành các phân tử rất lớn (polyme) và giải phóng các phân tử nhỏ khác (như H2O …). Nói cách khác, chồng chéo là quá trình ngưng tụ nhiều phân tử nhỏ vào các phân tử lớn. Để phản ứng này xảy ra, các monome tham gia vào phản ứng phải có ít nhất hai nhóm chức năng có khả năng phản ứng để tạo liên kết với nhau.

Ví dụ:

Áp dụng polymer trong cuộc sống, sản xuất

Trong cuộc sống, polymer đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực và ngành công nghiệp khác nhau. Hợp chất này được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như dệt may, đóng gói, văn phòng phẩm, nhựa, máy bay, xây dựng, đồ chơi …. ba ứng dụng nổi bật nhất của polymer trong cuộc sống và sản xuất là nhựa, lụa và SU.

Nhựa

Feates là một vật liệu linh hoạt, được làm từ polymer. Bên cạnh polymer, thành phần của nó có thể có một số chất khác như: chất làm dẻo (tăng tính linh hoạt, lợi thế thuận lợi cho việc xử lý sản phẩm), chất độn làm tăng cường độ cơ học, tăng sức đề kháng nước, kháng nhiệt, kháng nhiệt), phụ gia màu, mùi, tăng độ bền đối với môi trường).

Feates có nhiều lợi thế như ánh sáng, bền, điện, cách nhiệt, dễ xử lý, đầy màu sắc … Hiện tại, nhựa đã thay thế kim loại, đồ sành sứ, thủy tinh trong nhiều lĩnh vực.

Lụa

Silk là polyme tự nhiên hoặc polyme tổng hợp với cấu trúc mạch thẳng và có thể mở rộng thành sợi. Dựa trên nguồn gốc và quy trình sản xuất, lụa được phân loại thành lụa tự nhiên (có sẵn trong tự nhiên như lụa, bông, đay) và lụa hóa học – được làm từ các polyme tự nhiên hoặc các chất đơn giản.

Silk hóa chất được ưa thích hơn lụa tự nhiên vì nó có nhiều lợi thế như bền, đẹp, dễ rửa, khô khô.

Cao su

Xem thêm : Dạy toán cho trẻ 5-6 tuổi giúp trẻ tư duy nhanh từ chuyên gia

Cao su là một polymer tự nhiên hoặc polymer tổng hợp. Mọi người cũng chia cao su thành 2 loại: cao su tự nhiên và cao su tổng hợp. Đặc biệt, phổ biến nhất là cao su Buna. Cao su được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế như lốp sản xuất, dây, áo mưa, áo lặn …

Ưu điểm nổi bật của cao su là độ đàn hồi, chống thấm nước, chống khí, mài mòn và cách điện.

Tập thể dục trên sách giáo khoa poly hóa học 9 với giải pháp chi tiết nhất

Hãy áp dụng các lý thuyết cơ bản của polymer ở ​​trên để thực hành một số bài tập sách giáo khoa thứ 9 sau đây.

Bài tập 1 (trang 165 Hóa học SGK 9)

Chọn câu tốt nhất trong các câu sau:

A) Polyme là các chất có phân tử phân tử lớn.

B) Polyme là các chất có phân tử phân tử nhỏ.

C) Polyme là các chất có phân tử phân tử khổng lồ được tạo ra bởi nhiều loại nguyên tử.

D) Polyme là các chất có phân tử phân tử khổng lồ được tạo ra bởi nhiều liên kết được liên kết với nhau.

Đề xuất cho câu trả lời:

Câu trả lời đúng: d.

Bài tập 2 (trang 165 SGK Hóa học 9)

Chọn các từ và cụm từ thích hợp và điền vào chỗ trống:

A) Tương phản thường … không dễ bay hơi.

B) Hầu hết các polyme là … trong nước và dung môi thông thường.

C) Polyme có sẵn trong tự nhiên gọi là polymer … và polyme của con người tổng hợp từ các chất đơn giản gọi là polymer …

D) Polietilen và poli (vinyl clorua) là polyme … và bột tình yêu và cellulose là polyme …

Đề xuất cho câu trả lời:

Các cụm thích hợp là:

A) Polyme thường là chất rắn không biến động.

B) Hầu hết các polyme không hòa tan trong nước và dung môi thông thường.

C) Các polyme có sẵn trong tự nhiên gọi là polyme tự nhiên và polyme người tổng hợp từ các chất đơn giản gọi là polyme tổng hợp.

D) Polietilen và Poli (vinyl clorua) là polyme tổng hợp và tinh bột và cellulose là polyme tự nhiên.

Bài tập 3 (trang 165 Hóa học SGK 9)

Trong các phân tử polymer sau: polietilen, cellulose, tinh bột (aminopectin), pplre (vinyl clorua), phân tử polymer nào có cấu trúc mạch giống nhau? Vui lòng chỉ định loại mạch của các phân tử polymer đó.

Đề xuất cho câu trả lời:

Các phân tử purime có cấu trúc của anh chàng: polietilen, poli (vinyl clorua), cellulose, các phân tử polymer có cấu trúc phân nhánh: tinh bột (aminopectin).

Bài tập 5 (trang 165 Hóa học SGK 9)

Khi đốt một polymer chỉ thu được CO2 và hơi nước với tỷ lệ mol của CO2: số mol H2O = 1: 1.

Hỏi loại polymer polymer nào trên các polyme sau: polietilen, poli (vinyl clorua), tinh bột, protein? Tại sao?

Đề xuất cho câu trả lời:

Khi đốt một polymer cho số mol CO2 bằng với số mol của H2O, polymer là polietilen.

Poli (vinyl clorua), protein khi bị đốt cháy sẽ có các sản phẩm khác ngoài CO2, H2O. Bò cháy tinh bột cho tỷ lệ mol của CO2: Số lượng mol của H2O là khác nhau.

Do đó, bài viết trên đã cung cấp cho bạn chi tiết kiến ​​thức quan trọng về các polyme như khái niệm, cấu trúc, tính chất và ứng dụng trong cuộc sống. Hy vọng rằng bài viết sẽ giúp bạn có nhiều thông tin hữu ích hơn. Đừng quên chia sẻ các bài báo và truy cập trang web của Nguyễn Tất Thành mỗi ngày để cập nhật các bài học thú vị hơn.

Nguồn: https://truongnguyentatthanh.edu.vn
Danh mục: Giáo dục