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

 

Total rating:

Rating: / 5 star

Các khái niệm hoá học liên quan

Peptit

Peptit là những polime amino axit chứa từ hai đến khoảng năm mươi gốc α - aminoaxit trong phân tử.Peptit có vai trò quan trọng trong sự sống: một số peptit là homon điều hòa nội tiết, một số là kháng sinh của vi sinh vật, polipeptit là cơ sở tạo nên protein.

View more

Khí núi lửa

Khí núi lửa là khí phát ra bởi hoạt động của núi lửa. Chúng bao gồm các khí bị mắc kẹt trong các hốc (túi) trong đá núi lửa, khí hòa tan hoặc phân ly trong mắc ma và dung nham, hoặc khí phát ra trực tiếp từ dung nham hoặc gián tiếp qua nước ngầm được đốt nóng bởi tác động của núi lửa. Cho đến nay, khí núi lửa phong phú nhất là hơi nước, vô hại. Tuy nhiên, một lượng đáng kể carbon dioxide, sulfur dioxide, hydrogen sulfide và hydro halogenua cũng có thể được thải ra từ núi lửa. Tùy thuộc vào nồng độ của chúng, những khí này đều có khả năng gây nguy hiểm cho con người, động vật, nông nghiệp và tài sản.

View more

Kim loại kiềm thổ

Các kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố. Chúng bao gồm những nguyên tố: berili (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và radi (Ra). Chúng được gọi là kim loại kiềm thổ vì một mặt các oxit CaO, SrO và BaO tan được trong nước cho dung dịch kiềm mạnh và mặt khác các oxit đó có độ tan bé và độ bền nhiệt cao, nghĩa là có những tính chất của chất mà ngày xưa các nhà giả kim thuật gọi là "thổ" (nghĩa là đất). Để đơn giản khi phân loại nguyên tố, ta xếp Be và Mg vào nhóm kim loại kiềm thổ cùng với Ca, Sr, Ba. Chúng là những kim loại hoạt động và hoạt tính đó tăng lên dần từ Be đến Ra

View more

Tốc độ phản ứng hóa học

Thực nghiệm cho thấy rằng có những phản ứng xảy ra gần như tức khắc, ví dụ như phản ứng nổ, phản ứng giữa các ion trong dung dịch... Nhưng cũng có những phản ứng xảy ra rất chậm. Thường là những phản ứng giữa các hợp chất cộng hóa trị nhất là những hợp chất hữu cơ. Hết sức chậm là những phản ứng xảy ra trong lòng thủy tinh, trong xỉ, trong lòng quả đất (kéo dài hàng trăm, ngàn, vạn năm). Ví dụ như phản ứng hình thành daafu mỏ, than đá ở trong vỏ quả đất. Người ta nói các phản ứng hóa học có tốc độ khác nhau.Tốc độ của một phản ứng hóa học được xác định bằng độ biến thiên nồng độ của chất trong đơn vị thời gian.

View more

Thành phần hóa học các sản phẩm làm đẹp cho móng tay

Từ rất lâu, làm nail đã trở thành một thói quen làm đẹp quen thuộc, giúp cho các cô nàng có một đôi bàn tay hấp dẫn với nhiều màu sắc và ấn tượng hơn. Tuy nhiên, những hóa chất được dùng trong sơn móng tay có thể tàn phá móng, ảnh hưởng đến sức khỏe của cơ thể thậm chí có thể dẫn đến ung thư cho người dùng.

View more
Xem tất cả khái niệm hoá học

Interesting facts about chemistry you may not know

Interesting facts about hydrogen - the lightest element in the periodic table.

Hydrogen is the first element in the periodic system table. Hydrogen is known to be the lightest of all, the most abundant in the Universe, the essential element for life

View more

Interesting facts about helium

Helium is the first rare gas element in the periodic system table. In the Universe, it ranks second in abundance after elemental hydrogen.

View more

Interesting facts about lithium

Lithium is the alkali metal element, located in the third cell in the periodic table system. Lithium is the lightest of all solid metals and can cut a knife.

View more

Interesting Facts About Beryllium

Beryllium is the lightest alkaline earth metal. Beryllium is found in precious stones such as emeralds and aquamarine. Beryllium and its compounds are both carcinogenic.

View more

Interesting Facts About Carbon

Carbon is the non-metallic element in the sixth cell in the periodic system table. Carbon is one of the most important elements in all life, it is also known as the back.

View more