Giải Khoa học tự nhiên 9 trang 143
Lời giải chi tiết SGK Lớp 9 · Môn Khoa Há»c Tá»± NhiĂªn · Trang 143–144
Tóm tắt lý thuyết Bài 32: Polymer
I – Khái niệm, đặc điểm cấu tạo và phân loại
- Polymer: là những chất có khối lượng phân tử rất lớn, do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên.
- Monomer: là các phân tử nhỏ kết hợp với nhau để tạo nên polymer.
- Mắt xích: đơn vị lặp lại trong mạch polymer.
Ví dụ trong Bảng 32.1:
| Polymer | Monomer | Mắt xích |
|---|---|---|
| Polyethylene (PE): $\left(-CH_2-CH_2-\right)_n$ | ethylene: $CH_2=CH_2$ | $-CH_2-CH_2-$ |
| Polypropylene (PP): $\left(-CH_2-CH(CH_3)-\right)_n$ | propylene: $CH_2=CH-CH_3$ | $-CH_2-CH(CH_3)-$ |
Đặc điểm cấu tạo (Hình 32.1): các mắt xích nối với nhau theo 3 kiểu mạch:
- Mạch không phân nhánh (amylose)
- Mạch phân nhánh (amylopectin, glycogen)
- Mạng không gian (nhựa bakelite, cao su lưu hoá)
Phân loại theo nguồn gốc:
- Polymer thiên nhiên: tinh bột, cellulose, protein (tơ tằm, lông cừu), cao su thiên nhiên...
- Polymer tổng hợp: tổng hợp bằng phương pháp hoá học, ví dụ PE, PP...
II – Tính chất vật lí: Hầu hết polymer là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định, không tan trong nước (một số tan trong dung môi hữu cơ). Polymer nóng chảy ở nhiệt độ cao gọi là polymer nhiệt dẻo.
III – Một số vật liệu polymer phổ biến: Chất dẻo là vật liệu chế tạo từ polymer có tính dẻo. Thành phần gồm polymer, chất độn, chất hoá dẻo, chất tạo màu...
Câu hỏi 1: Khối lượng phân tử của tinh bột
Đề bài: Tinh bột có công thức chung $(C_6H_{10}O_5)_n$, được tạo thành do hàng nghìn đơn vị glucose kết hợp với nhau. Em có nhận xét gì về khối lượng phân tử của tinh bột?
Lời giải:
Mỗi mắt xích $C_6H_{10}O_5$ có khối lượng phân tử:
$$M_{mắt\ xích} = 12\times6 + 1\times10 + 16\times5 = 72 + 10 + 80 = 162\ (amu)$$
Vì tinh bột do hàng nghìn mắt xích tạo thành (hệ số $n$ rất lớn), nên:
$$M_{tinh\ bột} = 162 \times n$$
Nhận xét: Khối lượng phân tử của tinh bột rất lớn (lên tới hàng trăm nghìn amu), do được tạo bởi rất nhiều mắt xích glucose liên kết với nhau. Đây chính là đặc điểm chung của mọi polymer.
Câu hỏi 2: Viết phương trình tổng hợp PE, PP
Đề bài: Vận dụng kiến thức ở Bài 24 (Alkene), em hãy viết phương trình hoá học của phản ứng tổng hợp các polymer PE, PP từ các monomer tương ứng.
Lời giải:
Đây là phản ứng trùng hợp (các phân tử alkene mở liên kết đôi rồi nối với nhau).
Tổng hợp polyethylene (PE) từ ethylene:
$$nCH_2=CH_2 \xrightarrow{t^o,\ p,\ xt} \left(-CH_2-CH_2-\right)_n$$
Tổng hợp polypropylene (PP) từ propylene:
$$nCH_2=CH-CH_3 \xrightarrow{t^o,\ p,\ xt} \left(-CH_2-CH(CH_3)-\right)_n$$
Giải thích: Liên kết đôi $C=C$ trong alkene kém bền, dễ bị phá vỡ ở điều kiện nhiệt độ, áp suất cao và có chất xúc tác. Khi liên kết đôi bị "mở ra", các phân tử monomer nối liên tiếp với nhau tạo thành mạch dài chính là polymer. Số phân tử monomer ($n$) tham gia bằng số mắt xích trong polymer.
Nếu em gửi đúng ảnh trang 143–144 (phần tơ, cao su, vật liệu composite và bài tập cuối bài), mình sẽ giải tiếp phần đó nhé.