Giải chi tiết Hóa học 12 KNTT bài 12 Đại cương về polymer

MỞ ĐẦU

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

Bài làm 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 cơ bản: 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; một số polymer có tính đàn hồi; 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. Polymer có thể tham gia phản ứng cắt mạch, giữ nguyên mạch và tăng mach.

I. KHÁI NIỆM, DANH PHÁP

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

nCH₂=CH₂   t°,   xt,   p→    –(CH₂-CH₂) –_n

ethylene polyethylene

(monomer) (polymer)

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

Bài làm chi tiết:

- 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.

Bài làm chi tiết:

Các monomer tương ứng:

PE: CH₂=CH₂.

PS: CH₂=CH-C₆H₅.

PVC: CH₂=CH-Cl.

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

a) propylene b) methyl methacrylate (CH₂=C(CH₃)-COOCH₃).

Bài làm chi tiết:

a) 

Polypropylene

b) 

Poly methyl methacrylate

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

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

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

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

Bài làm chi tiết:

a) 

b) (-CO-[CH]₄-CO-NH-[CH]₆-NH-)_n + 2nH₂O  H+,   t°→  nHOOC[CH₂]₄COOH + nH₂N[CH₂]₆NH₂.

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 ăn hay không. Tại sao?

Bài làm chi tiết:

Không nên sử dụng các hộp này để đựng thức ăn nóng hoặc cho hộp vào lò vi sóng để hâm nóng thức ăn. Vì hộp xốp được làm từ PS, ở nhiệt độ cao xảy ra phản ứng cắt mạch. PS bị phân hủy tạo thành styrene gây độc cho cơ thể khi hấp thụ cùng thức ăn.

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?

Bài làm chi tiết:

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

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