Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Polyme | Khái niệm hoá học

Polime là những chất có phân tử khối rất lớn do nhiều mắt xích liên kết với nhau tạo nên. Polyme được sử dụng phổ biến trong thực tế với tên gọi là nhựa, nhưng polyme bao gồm 2 lớp chính là polyme thiên nhiên và polyme nhân tạo. Hầu hết các polime thường là chất rắn, không bay hơi, không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường. Polime được sử dụng trong đời sống và trong kĩ thuật dưới các dạng khác nhau, tiêu biểu nhất là chất dẻo, tơ và cao su.


1. Polime là gì?

Khái niệm polime thường mang ý nghĩa chỉ những chất cao phân tử tổng hợp từ những đơn vị phân tử nhỏ (monome). Hiện danh từ polime cũng được dùng chỉ chung cho các hợp chất có khối lượng phân tử cao.

Mỗi đơn vị mắt xích của polime có thể tương đương hoặc gần tương đương với monome. 

Thí dụ. chất polime poli(vinyl clorua), (C2H3Cl)n, mỗi đơn vị mắt xích -CH2-CH-Cl- tương đương với monome vinyl clorua CH2=CH-Cl.

Hệ số n trong công thức của polime xác định số lượng đơn vị mắt xích rong mỗi phân tử polime gọi là hệ số polime hóa hay đội polime hóa.

Tích số của khối lượng một đơn vị mắt xích trong phân tử polime với độ polime hóa là khối lượng phân tử của polime. Độ polime hóa càng lớn, polime có khối lượng phân tử càng cao.

Tuy nhiên, vì số lượng các monome trong phân tử polime thay đổi nên mỗi mẫu của một polime thường bao gồm hỗn hợp các phân tử đồng đẳng của polime có khối lượng phân tử khác nhau. Do đó, khối lượng phân tử của một hợp chất polime không phải là một hằng số xác định mà chỉ là một đại lượng thống kê trung bình.

Khối lượng phân tử polyme:

M = n.m

trong đó

M: khối lượng phân tử polyme

m: khối lượng của một đơn vị monome

n: hệ số trùng hợp hoặc hệ số trùng ngưng

Trong khoa học nghiên cứu polyme, người ta thường sử dụng 2 khái niệm khác của khối lượng phân tử:

+ Khối lượng phân tử trung bình số (the number average molecular mass):

hinh-anh-polyme-56-0

+ Khối lượng phân tử trung bình khối (the weight average molecular mass):

hinh-anh-polyme-56-1

2. Phân loại

a. Xuất phát từ nguồn gốc, có thể phân chia các hợp chất polime thành

- Polime thiên nhiên: lấy từ các vật liệu có trong thiên nhiên như cao su thiên nhiên, tinh bột, xenlulozơ, protein...

- Polime tổng hợp: do con người tổng hợp từ các monome, ví dụ polietilen, polistiren,..

- Polime bán tổng hợp (polime nhân tạo): được tổng hợp bằng cách biến tính hóa học các polime thiên nhiên như tơ visco, tơ xenlulozơ axetat,...

b. Xuất phát từ sự điều chế các polime, có thể chia các polime thành 3 nhóm chính:

- Loại polime được điều chế bằng phản ứng trùng hợp

Thí dụ, poli(vinylclorua) được điều chế bằng phản ứng trùng hợp monome vinyl clorua:

hinh-anh-polyme-56-2

Polime thuộc loại này có thành phần giống như monome

- Loại polime được điều chế bằng phản ứng trùng cộng hợp

Thí dụ, Cao su buna S, được điều chế bằng phản ứng cộng trùng hợp:

hinh-anh-polyme-56-3

Polime thuộc loại này cũng có thành phần như các monome

- Loại polime được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng

Thí dụ, nilon - 7 được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng axit ω-aminoenantoic

hinh-anh-polyme-56-4

Polime thuộc loại này có thành phần khác với thành phần của monome, vì phản ứng trùng ngưng còn tạo thành những phân tử đơn giản như H2O

c. Xuất phát từ số loại monome tạo nên polime, có thể phân polime thành hai loại

- Homopolime, được tổng hợp chỉ từ một loại monome

Thí dụ: polietilen; polistiren,...

- Copolime, được tổng hợp từ hai hay nhiều loại monome 

Thí dụ: Cao su buna-S là sản phẩm trùng hợp có xúc tác của buta-1,3-dien và stiren.

d. Dựa vào cấu trúc mạch chính, các polime được chia thành 3 loại

- Polime đồng mạch: Mạch chính chỉ gồm một loại nguyên tử, chẳng hạn chỉ từ nguyên tử C, ta có loại polime mạch cacbon. Các nguyên tử C của mạch chính có thể liên kết với H hoặc với các nguyên tử hay nhóm nguyên tử bất kì.

Tên gọi của polime mạch cacbon lấy từ tên gọi của monome ban đầu dùng để tổng hợp và trở thành mắt xích cơ sở trong phân tử polime, cộng thêm tiếp đầu ngữ poli-. Thí dụ, polime từ etilen gọi là polietilen, từ stiren gọi là polistiren...

Nếu các mắt xích có nhóm thế hoặc có hai loại mắt xích khác nhau thì tên các monome phải để trong ngoặc sau chữ poli. Thí du, poli(Vinyl clorua)..

- Polime dị mạch

Là loại polime mà phân tử có mạch chính được cấu tạo bởi hai hay nhiều loại nguyên tử khác nhau, chẳng hạn cacbon và oxi, cacbon và nito, cacbon và lưu huỳnh...

Thí dụ: PoliHidrazit;  Polisunfon...

- Polime có hệ thống liên kết liên hợp

Loại polime này chứa một hệ thống liên tục các liên kết liên hợp dọc theo toàn bộ mạch phân tử, hoặc trên những đoạn khá lớn của mạch polime

Thí dụ, poliphenylen; polibenzimidazol,...

3. Tính chất vật lý

Polyme có 2 tính chất chính:

- Thường là chất rắn, không bay hơi.

- Hầu hết Polyme không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường. Một số polime tan được trong axeton (thí dụ, xenluloit - nhựa bóng bàn); xăng (thí dụ cao su thô),...

4. Ứng dụng

Polime được ứng dụng trong đời sống và trong kĩ thuật dưới những dạng khác nhau, phổ biến là chất dẻo, cao su, tơ.

5. Một số polime tiêu biểu

a. Tơ

Tơ cũng gồm có hai loại: loại tơ tự nhiên và loại tơ hóa học.

Tơ tự nhiên là tơ có sẵn trong tự nhiên như bông, tơ tằm.

Tơ hóa học gồm 2 nhóm:

-Tơ tổng hợp(chế tạo từ polyme tổng hợp) như các loại poliamit (nilon 6),tơ vinylic(nitron)...

-Tơ bán tổng hợp (tơ nhân tạo):Chế tạo từ các polyme thiên nhiên thông qua một số phương trình hóa học. VD: tơ visco, xenlulozơ axetat

Tơ hóa học thường có ưu điểm là bền, đẹp, phơi mau khô,...

hinh-anh-polyme-56-5

b. Cao su

Cao su có hai loại:

Cao su tự nhiên được lấy từ nhựa của cây cao su.

Cao su tổng hợp được chế ra từ các chất đơn giản

Thí dụ: Cao su Buna được điều chế từ butadien

hinh-anh-polyme-56-6

c. Celluloid

Năm 1869, Hai - ớt (John Wesley Hyatt), một công nhân in ấn và một nhà phát minh ở New York, dựa trên một bằng sáng chế, trong quá trình tìm hiểu, nghiên cứu vật liệu thay thế ngà voi (trong thời kỳ đó được dùng làm bóng bàn bi-a), đã thành công sáng chế ra vật liệu mới celluloid. Celluloid được chế tạo từ nitrocellulose, cồn và long não (camphor). Celluloid được coi là một trong những loại nhựa tổng hợp nhân tạo đầu tiên và được phổ biến rộng rãi trong những đầu tiên được sản xuất, tuy nhiên c không còn được sản xuất rộng rãi vì quá trình sản xuất ra sản phẩm này không an toàn.

hinh-anh-polyme-56-7

 

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các khái niệm hoá học liên quan

Hiệu ứng nhà kính

Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng làm cho không khí của Trái đất nóng lên do bức xạ sóng ngắn của Mặt trời có thể xuyên qua tầng khí quyển chiếu xuống mặt đất; mặt đất hấp thu nóng lên lại bức xạ sóng dài vào khí quyển để CO2 hấp thu làm cho không khí nóng lên.

Xem chi tiết

Muối acid

Theo chương trình Hóa học lớp 9, muối axit là muối mà còn Hidro trong gốc axit. Ở cấp THPT, trong chương trình Hóa học 11 muối axit được định nghĩa là những muối mà hidro trong gốc axit vẫn còn khả năng phân ly ra H+

Xem chi tiết

Hằng số cân bằng

Hằng số cân bằng là giá trị của thương số phản ứng được tính từ biểu thức cho trạng thái cân bằng hóa học . Nó phụ thuộc vào cường độ ion và nhiệt độ và không phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng và sản phẩm trong dung dịch.Hằng số cân bằng là một đại lượng không thứ nguyên (không có đơn vị). Mặc dù tính toán thường được viết cho hai chất phản ứng và hai sản phẩm, nhưng nó hoạt động cho bất kỳ số lượng người tham gia phản ứng.

Xem chi tiết

Phức chất

Từ giáo trình hóa học vô cơ chúng ta đã biết rằng khi các nguyên tố hóa học riêng biệt kết hợp với nhau thì tạo thành các hợp chất đơn giản, hay các hợp chất bậc nhất, ví dụ các oxit (CO, MgO..), các muối halogenua (NaCl, KCl, MgBr2...) Những hợp chất đơn giản lại có thể kết hợp với nhau đê tạo thành hợp chất bậc cao, hay hợp chất phân tử, ví dụ K2HgI4, Ag(NH3)2Cl,... Gọi chúng là các hợp chất phân tử để nhấn mạnh rằng ở đây không phải là các nguyên tử hay các gốc, mà là các phân tử kết hợp với nhau. Cấu tạo của chúng không được giải thích thỏa đáng trong khuôn khổ của thuyết hóa trị cổ điển. Có một vấn đề đặt ra là trong số các hợp chất phân tử thì hợp chất nào được gọi là hợp chất phức (phức chất). Phức chất là những hợp chất được cấu tạo từ những phân tử hay ion, chúng có mặt tại các nút mạng tinh thể phức chất và tồn tại trong dung dịch. Nhà hóa học Thụy Sĩ Werner là người tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu các phức chất. Ngày nay, phức chất là một trong những lĩnh vực phát triển mạnh mẽ của hóa học hiện đại và có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống.

Xem chi tiết

Liên kết ba

Liên kết ba là liên kết được hình thành do 3 cặp electron liên kết. Trong liên kết ba có 1 liên kết σ và 2 liên kết π.

Xem chi tiết
Xem tất cả khái niệm hoá học

Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.

Mol là gì?

Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ - được gọi là hằng số Avogadro.

Xem thêm

Độ âm điện là gì?

Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.

Xem thêm

Kim loại là gì?

Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.

Xem thêm

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.

Xem thêm

Phi kim là gì?

Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.

Xem thêm

Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết

Sự thật thú vị về Hidro

Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.

Xem thêm

Sự thật thú vị về heli

Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Lithium

Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium - một kim loại tuyệt vời!

Xem thêm

Sự thật thú vị về Berili

Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Boron

Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.

Xem thêm

So sánh các chất hoá học phổ biến.

F2Na2F2Nd

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Dinatri diflorua và chất Neodymi diflorua

Xem thêm

F2NiF2O

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Niken diflorua và chất Flo monoxit

Xem thêm

F2OSF2OSi

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Thionyl florua và chất Diflorooxosilan

Xem thêm

F2OTiF2O2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Titan(IV) diflorua oxit và chất Peroxy diflorua

Xem thêm