Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 13: Đại cương về polime

Cho các polime: polietilen, xenlulozo, tinh bột, nilon-6, nilon-6,6, polibutadien. Dãy các polime tổng hợp là:

A. polietilen, xenlulozơ, nilon-6, nilon-6,6

B. polietilen, polibutađien, nilon-6,nilon-6,6

C. polietilen, tinh bột, nilon-6, nilon-6,6

D. polietilen, nilon-6,6, xenlulozơ

Phương pháp giải

Nắm được khái niệm polime tổng hợp: Polime tổng hợp là polime do con người tổng hợp.

Hướng dẫn giải

Các polime được phân loại dựa theo nguồn gốc:

• Polime thiên nhiên: là những loại có sẵn trong tự nhiên. (ví dụ: bông, tơ tằm…)
• Polime nhân tạo (hay còn gọi là bán tổng hợp): những loại này được chế hóa từ các polime tự nhiên. (ví dụ: từ xenlulơ tổng hợp cao su lưu hóa để làm lốp xe; ngoài ra còn tổng hợp ra tơ visco, tơ axetat)
• Polime tổng hợp: do con người tổng hợp; được chia thành 2 loại là: polime trùng hợp tổng hợp bằng các phản ứng hóa học (ví dụ: polietilen, poli(metyl metacrylat…) và polime trùng ngưng được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng (ví dụ: nilon-6, tơ lapsan…)

Tinh bột, xenlulozơ là polime thiên nhiên ⇒ loại A, C và D 

Dãy các polime tổng hợp: polietilen, polibutađien, nilon-6, nilon-6,6.

⇒ Chọn B.

Polime nào sau đây được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp?

A. Poli(vinyl clorua)

B. Pilisaccarit

C. Protein

D. Nilon-6,6

Phương pháp giải

Những monome có liên kết đôi trong phân tử khi trùng hợp tạo ra polime. Người ta gọi đó là những polime được tạo ra bằng phản ứng trùng hợp.

Hướng dẫn giải

A. Đúng. Poli (vinyl clorua) được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp vinyl clorua CH₂=CH-Cl.

B. Sai vì polisaccarit là polime thiên nhiên.

C. Sai vì protein là polime thiên nhiên

D. Sai vì nilon-6,6 được tổng hợp từ phản ứng trùng ngưng axit ađipic và hexametyl điamin.

Chọn đáp án A.

Phân biệt sự trùng hợp và trùng ngưng về các mặt: phản ứng, monome và phân tử khối của polime so với monome. Lấy ví dụ minh họa?

Phương pháp giải

Để so sánh phản ứng trùng hợp và trùng ngưng ta cần nắm được bản chất của 2 loại phản ứng này về phản ứng, monome và phân tử khối của polime so với monome.

Hướng dẫn giải

Ví dụ:

• Phản ứng trùng hợp:

• Phản ứng trùng ngưng:

Gọi tên các phản ứng và viết phương trình hóa học của phản ứng polime hóa các monome sau:

a) CH₃-CH=CH₂

b) CH₂=CCl-CH=CH₂

c) CH₂=C(CH₃)-CH=CH₂

d) CH₂OH-CH₂OH và m-C₆H₄(COOH)₂ (axit isophtalic)

e) NH₂-[CH₂]₁₀COOH

Phương pháp giải

Dựa vào đặc điểm cấu trúc của monome mà ta xác định được mỗi monome sẽ tham gia phản ứng nào để tạo ra sản phẩm nào.

Hướng dẫn giải

Câu a

nCH₃-CH=CH₂ → (-CH(CH₃)-CH₂-)_n

Câu b

nCH₂=CCl-CH=CH₂ → (-CH₂-CCl=CH-CH₂-)_n

Câu c

nCH₂=C(CH₃)-CH=CH₂ → (-CH₂-C(CH₃)=CH-CH₂-)_n

Câu d 

nCH₂OH-CH₂OH + m-HOOC-C₆H₄-COOH → (-O-CH₂-CH₂-O-OC-C₆H₄-CO-)_n + nH₂O

Câu e 

nNH₂-[CH₂]₁₀-COOH → (-NH-[CH₂]₁₀-CO-)_n + nH₂O

Vậy:

• Các phản ứng a, b, c là các phản ứng trùng hợp
• Các phản ứng d,e là các phản ứng trùng ngưng

Từ các sản phẩm hóa dầu (C₆H₆ và CH₂= CH₂) có thể tổng hợp được polistiren, chất được dùng sản xuất nhựa trao đổi ion. Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra (có thể dùng thêm các hợp chất vô cơ cần thiết)?

Phương pháp giải

Để điều chế polistiren từ các chất đã cho ta cần nắm được phương pháp điều chế polistiren, suy ra các phản ứng cần thiết.

Hướng dẫn giải

Điều chế polistiren:

Hệ số polime hóa là gì? Có thể xác định chính xác hệ số polime hóa được không?

Tính hệ số polime hóa của PE, PVC và xenlulozo, biết rằng phân tử khối trung bình của chúng lần lượt là 420000; 250000 và 1620000

Phương pháp giải

- Cần nắm được khái niệm hệ số polime hóa.

- Công thức tính hệ số polime hóa: n = (phân tử khối trung bình)/ (phân tử khối monome)

Hướng dẫn giải

• Hệ số polime hóa là một mắt xích monome hợp thành phân tử polime còn gọi là hệ số trùng hợp hay độ trùng hợp. 
• Không thể xác định chính xác hệ số polime hóa được vì polime là một hỗn hợp các chất có hệ số polime hóa khác nhau. Do đó chỉ xác định được n trung bình.

Hệ số polime hóa của các polime:

• PE: (-CH₂-CH₂-)_n

\(\Rightarrow n = \frac{420000}{28} = 15000\)

• PVC: (-CH₂-CHCl-)_n

\(\Rightarrow n = \frac{ 250000}{62,5 } = 4000\)

• [C₆H₇O₂(OH)₃]_n: n_xenlulozơ = \(\frac{1620000 }{162}\) = 10000