Phản ứng trùng ngưng
Tổng hợp Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng Phản ứng trùng ngưng giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt Hóa học.
Phản ứng trùng ngưng
1. Định nghĩa
Phản ứng trùng ngưng, còn được biết đến là phản ứng đồng trùng ngưng, là một quá trình hóa học quan trọng trong đó các monome, các đơn vị cơ bản chứa các nhóm chất có khả năng tham gia vào phản ứng hóa học, được kết hợp để tạo ra các phân tử polymer dài hơn. Trong quá trình này, không chỉ có sự hình thành các liên kết hóa học mới trong mạch polymer, mà còn có sự tỏa ra của các sản phẩm phụ như nước (H2O), axit clohidric (HCl) và khí CO2. Quá trình này cũng được gọi là phản ứng đồng trùng ngưng, vì nó đồng thời kết hợp và "ngưng" các monome thành mạch polymer lớn hơn và giải phóng các sản phẩm phụ
2. Các loại
Đồng phân và dị trùng hợp: Đồng phân: Đồng phân là một loại phản ứng trùng hợp mà chỉ có một loại monome duy nhất tham gia vào quá trình tổng hợp polymer.
Ngưng tụ hai chiều và ngưng tụ ba chiều: Ngưng tụ hai chiều: Ngưng tụ hai chiều được biết đến như quá trình tạo ra các polymer mạch thẳng hoặc có phân nhánh.
Sự trùng hợp cân bằng và không cân bằng: Trùng hợp cân bằng: Trong trường hợp này, phản ứng trùng hợp diễn ra cùng với sự hình thành các hợp chất thấp phân tử, và thành phần cơ bản của các hợp chất đại phân tử tạo ra sau phản ứng sẽ không hoàn toàn giống với thành phần cơ bản của các chất ban đầu. Điều này xảy ra khi các nhóm chức khác nhau trong các monomer có khả năng tương tác với nhau trong quá trình phản ứng. Trùng hợp không cân bằng: Trong trường hợp này, các chất thấp phân tử tạo ra sau phản ứng không thể tương tác với polime tạo thành trong các điều kiện của phản ứng. Kết quả là, quá trình trùng hợp sẽ không đạt đến cân bằng, và các sản phẩm thấp phân tử sẽ tồn tại riêng biệt khỏi polime.
3. Ví dụ
Nilon-6
- Tơ capron (nilon-6) thì thường được điều chế bằng cách trùng ngưng aminoaxit H2N−(CH2)5−COOH
nH2N−[CH2]5−COOH→(−NH−[CH2]5−CO−)n+nH2O
Nilon-7
- Nilon-7 hay còn được gọi là tơ enang được trùng ngưng từ axit 7-aminoheptanoic
nNH2−[CH2]6−COOH→−(−NH−[CH2]6−CO−)n+nH2O
Lapsan
- Tơ lapsan là loại polieste được tổng hợp từ những axit axit terephtalic và etylen glycol.
p−HOOC−C6H4−COOH+HO−CH2−CH2−OH→−(−CO−C6H4−CO−O−CH2−CH2−O−)−+H2O
Nilon-6,6 (đồng trùng ngưng)
- Tơ nilon-6,6 thì được điều chế bằng cách trùng ngưng hexametylenđiamin cùng với axit addipic
nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH→(xt,t∘,p) [−HN(CH2)6NH−OC(CH2)4CO−]n+2nH2O
4. Bài tập vận dụng
Bài 1: Đem trùng ngưng x kg axit ε-aminocaproic thu được y kg polime và 12,15 kg H2O với hiệu suất phản ứng 90%. Giá trị của x, y lần lượt là:
Hướng dẫn giải
nH2N–(CH2)5–COOH → [-NH–(CH2)5–CO-]n + nH2O
= 0,675 kmol ⇒ naxit = 0,675 kmol
Vì H = 90% ⇒ naxit thực tế = 0,675. = 0,75 kmol
⇒ x = 0,75.131 = 98,25 kg.
Áp dụng định luật BTKL, ta có:
y = 0,9.x - = 98,25.0,9 – 12,15
⇒ y = 76,275 kg
Bài 2: Khi trùng ngưng 7,5 gam axit amino axetic với hiệu suất 80%, ngoài amino axit còn dư, thu được m gam polime và 1,44 gam H2O. Giá trị của m là:
Hướng dẫn giải
→ (−NH−CH2−CO−)n + nH2O
= 0,8.7,5 = 6(g)
mpolime = −
= 6−1,44 =1,56g
Bài 3: Khi tiến hành trùng ngưng axit amino axetic thu được polime và 7,2 gam H2O. Khối lượng polime thu được là?
Hướng dẫn giải
= 0,4 mol
→ (−NH−CH2−CO−)n + nH2O
mpolime = . 57n = 22,8 (g)
Bài 4: Đun nóng 10,48 gam axit ε – aminocaproic (axit 6 – aminohexanoic) để thực hiện phản ứng trùng ngưng, thu được m gam policaproamit. Biết hiệu suất của quá trình trùng ngưng đạt 90%. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
Giả sử hiệu suất phản ứng 100%
→ = naxit ε – aminocaproic =
= 0,08 mol.
⇒ mpolicaproamit = mε – aminocaproic – = 10,48 – 0,08 . 18 = 9,04 gam.
Thực tế, hiệu suất phản ứng H = 90% ⇒ m = 0,9 . 9,04 = 8,136 gam.
Bài 5: Trùng ngưng m gam glyxin, hiệu suất 80%, thu được polime và 21,6 gam nước. Giá trị m là:
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng
→ (-NHCH2COO-)n + nH2O
=
= 1,2 mol → nglyxin đã trùng ngưng = 1,2 mol
→ m = = 112,5 g
Bài 6: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc glyxin có khối lượng phân tử là 189 đvC. Peptit (X) thuộc loại ?
Bài 7: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi 5 gốc – amino axit Y có khối lượng phân tử là 303 đvC. Amino axit Y là
Bài 8: Một polipeptit được tạo ra từ glyxin và alanin có phân tử khối 587 đvC. Hỏi có bao nhiêu mắt xích tạo ra từ glyxin và alanin trong chuỗi peptit trên?
Bài 9: Phân tử khối của một pentapetit bằng 373. Biết pentapetit này được tạo nên từ một amino axit mà trong phân tử chỉ có chứa một nhóm amino và một nhóm cacboxyl. Phân tử khối của amino axit này là
Bài 10: Peptit X điều chế từ glyxin. Trong X có n liên kết peptit và hàm lượng oxi trong X là 31,68%. Giá trị của n là:
Xem thêm các chương trình khác:
- Các dạng bài tập Tiếng Anh thông dụng nhất
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Tiếng Anh có đáp án
- Toàn bộ kiến thức về cụm động từ | Định nghĩa và cách dùng
- 500 đoạn văn Tiếng Anh thông dụng nhất và cách làm
- 1000 câu hỏi ôn tập môn Công nghệ có đáp án
- 1000 câu hỏi ôn tập Giáo dục công dân
- 15000 câu hỏi ôn tập môn Toán có đáp án
- Wiki Toán | Khái niệm, định lí, tính chất, dạng bài, công thức
- Tuyển tập đề thi + chuyên đề ôn thi Toán Kangaroo các cấp độ (có đáp án 2024)
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án
- Tổng hợp Dạng bài - Công thức môn Vật lí
- 2000 câu hỏi ôn tập môn Tin học có đáp án
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Lịch sử có đáp án
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Địa lí có đáp án
- 2000 câu hỏi ôn tập môn Sinh học có đáp án
- Tổng hợp Dạng bài - Công thức môn Sinh học
- Tổng hợp về các tác giả văn học
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Ngữ văn có đáp án
- Tổng hợp kiến thức Ngữ Văn
- Trò chơi Powerpoint | Game Powerpoint
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên mầm non (2024) theo Thông tư 12
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên tiểu học (2024)
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên THCS (2024)
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên THPT (2024)