Giáo án Hóa vô cơ - Ancol - Phenol - amin

A. ANCOL

I. Công thức - cấu tạo - cách gọi tên

1. Công thức tổng quát

R(OH)n với n  1.

R là gốc hiđrocacbon

Đặc biệt rượu no, mạch thẳng, một lần rượu có CTPT : CnH2n+1OH.

2. Cấu tạo

 Nhóm hiđroxyl OH với mối liên kết O - H phân cực đáng kể.

 Gốc R có thể là mạch hở no hay chưa no hoặc mạch vòng.

Ví dụ:

CH3  OH, CH2 = CH  CH2  OH, C6H5  CH2  OH.

 Nhóm OH có thể đính vào nguyên tử C bậc 1, bậc 2, bậc 3 tạo thành các rượu tương ứng bậc 1, bậc 2, bậc 3.

Ví dụ:

 

doc 61 trang Người đăng trung218 Ngày đăng 06/04/2017 Lượt xem 29Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Hóa vô cơ - Ancol - Phenol - amin", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
+ HOCH3
1
6i
5
4
3
2
OH
D-Glucopiranozơ 
OH
OH
OH
HOCH2
O
H
1
6
5
4
3
2
OCH3
D-Glucopiranozơ 
OH
OH
OH
HOCH2
O
H
+ H2O
	Đun nóng α-glucozơ hoặc β-glucozơ với CH3OH có mặt HCl khan, nhóm –OH hemiaxetal sẽ được thay thế bằng nhóm –OCH3, sản phẩm là metyl glucozit:
Vì không còn nhóm –OH hemiaxetal nên metyl glucozit không có khả năng mở vòng về dạng anđehit mạch hở → nên metyl glucozit không tham gia phản ứng tráng bạc và khử Cu(OH)2. Nếu trong môi trường axit thì lại dễ dàng tái tạo lại glucozơ và CH3OH).
3.4. Phản ứng lên men
Lên men rượu: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑
Lên men lactic: C6H12O62CH3-CHOH-COOH (axit lactic)
4. Điều chế glucozơ
Từ tinh bột hoặc xenlulozơ 
(C6H10O5)nC6H12O6
Nếu thủy phân xenlulozơ thì phản ứng cần có xúc tác là H2SO4 đậm đặc, để hòa tan xenlulozơ, sau đó pha loãng để xenlulozơ không bị hiđrat hóa đến cùng chuyển thành than và nước.
Từ anđehit fomic: 6HCH=O C6H12O6
II. FRUCTOZƠ
HO
L-Fructozơ
CH2OH
H
C=O
H
OH
HO
 H
CH2OH
 H
D-Fructozơ
CH2OH
OH
C=O
OH
H
 H
HO
CH2OH
HO
D-Sobozơ
CH2OH
H
C=O
OH
OH
 H
 H
CH2OH
Fructozơ trong thiên nhiên được gọi là D-fructozơ (tại C5 có nhóm –OH ở bên phải), để phân biệt với L-Fructozơ. Sự thay đổi vị trí không gian của nhóm OH ancol bậc hai dẫn tới đồng phân cấu hình của fructozơ. Thí dụ D-Sobozơ là đồng phân cấu hình ở C4.
6
5
4
3
2
β-D-Fructofuranozơ 
O
H
HO
OH
OH
1CH2OH
H
HOCH2
H
6
1
5
4
3
2
α-D-Fructofuranozơ 
O
H
HO
OH
CH2OH
OH
H
HOCH2
H
6
5
4
3
2
D-Fructofuranozơ mạch hở
O
H
HO
OH
HO
1CH2OH
H
HOCH2
H
Ngoài dạng mạch hở, fructozơ cũng có dạng mạch vòng 6 cạnh và 5 cạnh, trong đó dạng fructofuranozơ quan trọng hơn vì nó tồn tại trong phân tử đisaccarit và polisaccarit.
hoặc 
1
5
4
3
2
O
HOCH2
HO
β -D-Fructofuranozơ 
HO
OH
6CH2OH
O
α-D-Fructofuranozơ 
HO
OH
6CH2OH
OH
HOCH2
5
4
3
2
1
Khác với glucozơ, ở fructozơ nhóm –OH hemiaxetal gắn vào nguyên tử C2. Dạng α có OH-hemiaxetal nằm phía trên vòng và dạng β có nhóm OH-hemiaxetal nằm dưới vòng(ngược với glucozơ). Ở dạng mạch hở, trong phân tử glucozơ có nhóm chức anđehit còn trong phân tử fructozơ có nhóm chức xeton.
Fructozơ tham gia hầu hết phản ứng như glucozơ kể cả phản ứng tráng gương và khử Cu(OH)2 thành Cu2O, do có thể chuyển thành glucozơ qua trung gian enđiol trong môi trường bazơ. 
Khác với glucozơ, fructozơ không phản ứng với nước brom vì nước brom có tính axit không gây ra sự đồng phân hóa (enđiol hóa) như trong môi trường bazơ.
B. ĐISACCARIT
Đisaccarit là là những cacbonhiđrat mà phân tử được cấu thành bởi hai đơn vị monosaccarit.
Những monosaccarit tiêu biểu và quan trọng là saccarozơ, mantozơ, lactozơ đều có công thức phân tử C12H22O11 và tồn tại phổ biến trọng tự nhiên.
Phân tử đisaccarit do hai đơn vị monosaccarit nối với nhau bằng liên kết glicozit giữa nguyên tử C1 của đơn vị monosaccarit thứ nhất với nguyên tử oxi ở C2 hoặc C4 của đơn vị monosaccarit thứ hai.
Tùy thuộc vào bản chất của monosaccarit (glucozơ hay fructozơ, vòng 5 cạnh hay 6 cạnh, vị trí α hay β) và vị trí của liên kết glicozit (giữa C1 của monosaccarit thứ nhất với C1, C2, C4 hoặc C6 của monosaccarit thứ hai thông qua nguyên tử oxi) sẽ có những đisaccarit khác nhau.
I. SACCAROZƠ
OH
OH
OH
HOCH2
O
H
6
1
5
4
3
2
O
HOCH2
HO
OH
6CH2OH
1
5
4
3
2
O
Saccarozơ được tạo từ 2 gốc: α-D-glucozơ và β-D-fructozơ bằng liên kết α-glicozit ở C1 của glucozơ và β-glicozit ở C2 của fructozơ: C1 – O – C2.
Trong phân tử saccarozơ không còn nhóm –OH hemiaxetal tự do nên không có dạng mạch hở, do đó không có tính chất của nhóm cacbonyl (-CH=O). Saccarozơ là một đisaccarit không có tính khử.
Vì có liên kết glicozit, nên saccarozơ dễ dàng bị thủy phân tạo ra hai phân tử monosaccarit ban đầu khi đun nóng với dung dịch axit loãng hoặc nhờ tác dụng xúc tác của enzim thích hợp:
C12H22O11 + H2OC6H12O6 + C6H12O6
Saccarozơ 	glucozơ 	fructozơ 
Saccarozơ phản ứng với vôi sữa tạo thành dung dịch canxi saccarat
C12H22O11 + Ca(OH)2 + H2O → C12H22O11.CaO.2H2O
	Khi thổi CO2 vào dung dịch canxi saccarat sẽ kết tủa CaCO3 và tái tạo saccarozơ:
C12H22O11.CaO.2H2O + CO2→ C12H22O11 + CaCO3↓ + 2H2O 
	Phản ứng này được dùng để chiết tách đường saccarozơ từ mía.
Saccarozơ hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch xanh da trời như poliancol.
 1. Tính chất vật lý
Tất cả các đisaccarit đèu là những chất không màu, kết tinh được và tan tốt trong nước.
2. Tính chất hóa học
a) Phản ứng thuỷ phân
(Lactozơ là đisaccarit có trong sữa)
b) Phản ứng của nhóm anđehit
- Saccarozơ không có nhóm chức anđehit nên không tham gia phản ứng tráng gương và phản ứng với Cu(OH)2.
- Mantozơ và lactozơ khi hoà tan trong dd chuyển một phần sang dạng tautome có nhóm chức anđehit nên có phản ứng tráng gương và phản ứng với Cu(OH)2.
c) Phản ứng với hiđroxit kim loại (tác dụng với Cu(OH)2) và tham gia phản ứng tạo ete và este (phản ứng của rượu nhiều lần rượu).
3. Điều chế
Các đisaccarit được điều chế từ các nguồn nguyên liệu thiên nhiên. Ví dụ
Saccarozơ lấy từ mía, củ cải đường.
Saccarozơ trong mía tác dụng với sữa vôi tạo thành dd canxi saccarat trong suốt. Khi sục CO2 vào dd canxi saccarat lại tạo thành saccarozơ:
Mantozơ là chất đường chủ yếu trong mạch nha (đường mạch nha). Nó là sản phẩm của sự thuỷ phân tinh bột.
Lactozơ có trong sữa người, động vật (vì vậy còn có tên là đường sữa). Ngoài ra cũng tìm thấy có lactozơ trong thực vật.
IV. Polisaccarit
Polisaccarit là những gluxit được cấu thành bởi nhiều đơn vị monosaccarit nối với nhau bằng những liên kết glicozit. Những polisaccarit thường gặp: tinh bột, xenlulozơ,
1. Tinh bột (C6H10O5)n
a) Cấu tạo: Tinh bột là hỗn hợp các polisaccarit (C6H10O5)n, khác nhau về số n và cấu trúc của chuỗi polime. Tinh bột có trong củ và hạt nhiều loại cây.
Các phân tử tinh bột gồm 2 loại:
- Loại amilozơ cấu tạo từ chuỗi polime không phân nhánh gồm các mắt xích a- glucozơ mạch vòng với n vào khoảng 200 ¸ 400 và có khi tới 1000. Giữa 2 mắt xích là một cầu oxi nối nguyên tử C1 của gốc thứ 1 với nguyên tử C4 của gốc thứ 2. Cầu oxi này được gọi là liên kết a-1, 4 glicozit.
- Loại amilopectin: Chuỗi polime có sự phân nhánh, hệ số n từ 600 - 6000. Sự hình thành mạch nhánh là do liên kết a - 1,6 glicozit, được biểu diễn như sau:
Tỷ lệ amilozơ và amilopectin thay đổi tuỳ theo từng loại tinh bột, amilozơ thường chiếm 20% và amilopectin chiếm khoảng 80%.
b) Tính chất vật lý:
Tinh bột cấu tạo từ những hạt nhỏ có hình dạng và kích thước khác nhau, phần ngoài của hạt tinh bột cấu tạo từ amilopectin, phần bên trong cấu tạo từ amilozơ.
Các hạt tinh bột không tan trong nước lạnh. Trong nước nóng hạt bị phồng lên rồi vỡ thành dd keo gọi là hồ tinh bột.
c) Tính chất hoá học:
- Hồ tinh bột + dd iot ® dd màu xanh.
- Tinh bột không tham gia các phản ứng khử (phản ứng tráng gương và với Cu2+) vì trong phân tử không có chức anđehit.
- Phản ứng thuỷ phân tinh bột thành glucozơ xảy ra khi đun nóng với xúc tác axit vô cơ loãng hoặc nhờ các enzim, phương trình tổng quát:
Ở giai đoạn trung gian có thể sinh ra các đextrin (C6H10O5)x (x < n) và mantozơ. Quá trình thuỷ phân diễn ra theo sơ đồ sau:
d) Sự tạo thành tinh bột từ CO2 và H2O:
Năng lượng mặt trêi được lá cây hấp thụ, chuyển qua các sắc tố: clorofin (màu xanh lục), carotin (màu da cam), xantofin (màu vàng) và dùng để thực hiện quá trình quang hợp.
                                  (glucozơ)
                                (tinh bột)
e) Ứng dụng của tinh bột
- Làm lương thực cho người và động vật.
- Điều chế glucozơ.
- Điều chế mạch nha.
- Điều chế rượu etylic
- Hồ vải.
2. Xenlulozơ (C6H10O5)n
a) Cấu tạo phân tử:
Khác với tinh bột, cấu tạo phân tử của xenlulozơ có những đặc điểm sau:
- n rất lớn ( từ 6000 ® 12000 ).
- Chuỗi polime của xenlulozơ là mạch thẳng không phân nhán, vì vậy nó tạo thành sợi (sợi bông, sợi gai, sợi đay) trong đó các chuỗi polime được xếp theo cùng một phương và xuất hiện lực tương tác giữa các chuỗi đó.
- Mỗi mắt xích (1 mắt xích glucozơ) có 3 nhóm OH, trong đó 1 nhóm chức rượu bậc 1 và 2 nhóm chức rượu bậc 2. Để nhấn mạnh đặc điểm này, người ta thường viết công thức phân tử của xenlulozơ như sau:
b) Tính chất vật lý
Xenlulozơ là chất rắn, không mùi, không có vị, có dạng sợi, có tính thấm nước.
Xenlulozơ không tan trong nước, ete, rượu nhưng tan trong một số dung môi đặc biệt như dd Sveze gồm Cu(OH)2 trong NH3 đặc, dd H2SO4 đặc.
c) Tính chất hoá học:
- Bền hơn tinh bột (không tạo màu xanh với iot)
- Tạo thành este
Trinitroxenlulozơ là chất nổ mạnh, được dùng làm thuốc súng không khói.
Khi este hoá không hoàn toàn sẽ thu được mono, đinitroxenlulozơ dùng để chế sơn, làm phim, keo dán,
- Phản ứng tạo thành xenlulozơ điaxetat và xenlulozơ triaxetat.
 Các chất trên được điều chế bằng phản ứng giữa xenlulozơ và anhiđrit axetic có H2SO4 xúc tác: 
Xenlulozơ axetat không dễ cháy như xenlulozơ nitrat, được dùng để chế tơ nhân tạo, đồ nhựa, sơn.
- Khi chế hoá với kiềm đặc (NaOH) xenlulozơ bị phồng lên thành xenlulozơ kiềm là sản phẩm thế không hoàn toàn.
Xenlulozơ kiềm khi chế hoá với CS2 tạo thành xenlulozơ xantogenat
Xenlulozơ xantogenat hoà tan trong dd kiềm loãng thành dd rất nhớt gọi là visco. Khi ép để visco chảy qua lỗ nhỏ vào dd axit sẽ thu được sợi xenlulozơ hiđrat, đó là tơ visco.
- Phản ứng thuỷ phân xenlulozơ.
Xenlulozơ khó bị thuỷ phân hơn tinh bột. Phải đun nóng lâu với axit vô cơ loãng ở áp suất cao, xenlulozơ thuỷ phân hoàn toàn thu được glucozơ:
           (glucozơ)
d) Xenlulozơ trong tự nhiên - Ứng dụng
- Xenlulozơ có nhiều trong sợi bông (98%), sợi đay, gaiTrong gỗ cớ khoảng 50% xenlulozơ.
- Xenlulozơ được dùng để làm giấy, làm vải, sợi, tơ nhân tạo (ví dụ tơ visco), thuốc súng không khói, chất dẻo (xenluloit), sơn, sản xuất rượu etylic.
5. AMINOAXIT – PROTIT [1]
A. Aminoaxit
1. Cấu tạo:
Công thức tổng quát : (NH2)x - R - (COOH)y
Aminoaxit là hợp chất hữu cơ tạp chức, có chứa cả nhóm -NH2 (bazơ) và nhóm -COOH (axit) trong phân tử.
Có thể coi aminoaxit là dẫn xuất thế NH2 vào nguyên tử H ở gốc R của axit cacboxylic, khi đó nhóm NH2 có thể đính vào những vị trí khác nhau (a, b, g,) trên mạch C.
 g     b    a
- C - C - C - COOH
Các aminoaxit có trong các chất anbumin tự nhiên đều là a-aminoaxit.
Có những aminoaxit trong đó số nhóm NH2 và số nhóm COOH không bằng nhau. Tính axit - bazơ của aminoaxit tuỳ thuộc vào số nhóm của mỗi loại.
2. Tính chất vật lý
Các aminoaxit đều là những chất tinh thể, nóng chảy ở nhiệt độ tương đối cao đồng thời bị phân huỷ. Phần lớn đều tan trong nước, ít tan trong dung môi hữu cơ.
3. Tính chất hoá học
a) Vừa có tính axit, vừa có tính bazơ
- Trong dd tự ion hoá thành lưỡng cực:
- Tạo muối với cả axit và kiềm:
- Phản ứng este hoá với rượu.
b) Phản ứng trùng ngưng tạo polipeptit
- Trùng ngưng giữa 2 phân tử tạo đipeptit.
- Trùng ngưng tạo ra polipeptit
Các polipeptit thường gặp trong thiên nhiên (protein)
4. Điều chế.
a) Thuỷ phân các chất protein thiên nhiên
b) Tổng hợp
- Từ dẫn xuất halogen của axit.
- Tổng hợp nhờ vi sinh vật.
5. Giới thiệu một số aminoaxit
a) Các aminoaxit thiên nhiên có trong protein
- Glixin:  H2N - CH2 - COOH
Còn gọi là a - aminoaxit propionic.
Là tinh thể không màu, tan trong nước, cho vị chua. Muối mononatri glutamat (mì chính) có vị ngọt của thịt, dùng làm gia vị.
b) Các aminoaxit dạng w (nhóm NH2 ở cuối mạch C)
- Axit w - aminocaproic.
                   H2N - (CH2)5 - COOH
Khi trùng ngưng tạo thành poliamit dùng để chế tạo tơ capron.
- Axit w - aminoenantoic.
H2N - (CH2)6 - COOH
Khi trùng ngưng tạo thành polime để chế tạo sợi tổng hợp enan.
B. PROTIT
1. Thành phần - cấu tạo
- Thành phần nguyên tố của protein gồm có: C, H, O, N, S và cả P, Fe, I, Cu.
- Protein là những polime thiên nhiên cấu tạo từ các phân tử aminoaxit trùng ngưng với nhau.
- Sự tạo thành protein từ các aminoaxit xảy ra theo 3 giai đoạn.
+ Giai đoạn 1: Tạo thành chuỗi polipeptit nhờ sự hình thành các liên kết peptit.
+ Giai đoạn 2: Hình thành cấu trúc không gian dạng xoắn (như lò xo) của chuỗi polipeptit nhờ các liên kết hiđro giữa nhóm  của vòng này với nhóm - NH - của vòng tiếp theo.
ở dạng xoắn, gốc R hướng ra phía ngoài. 
+ Giai đoạn 3 các chuỗi polipeptit ở dạng xoắn cuộn lại thành cuộn nhờ sự hình thành liên kết hoá học giữa các nhóm chức còn lại trong gốc aminoaxit của chuỗi polipeptit.
Với cách cấu tạo như vậy từ hơn 20 aminoaxit đã tạo thành hàng ngàn chất protein khác nhau về thành phần, cấu tạo trong mỗi cơ thể sinh vật. Mỗi phân tử protein với cấu hình không gian xác định, với nhóm chức bên ngoài hình xoắn mang những hoạt tính sinh học khác nhau và thực hiện những chức năng khác nhau trong hoạt động sống của cơ thể.
2. Tính chất:
a) Các protein khác nhau tạo thành những cuộn khác nhau. Có 2 dạng chính.
-  Hình sợi: như tơ tằm, lông, tóc.
- Hình cầu: Như anbumin của lòng trắng trứng, huyết thanh, sữa.
b) Tính tan: rất khác nhau
- Có chất hoàn toàn không tan trong nước (như protein của da, sừng, tóc)
- Có protein tan được trong nước tạo dd keo hoặc tan trong dd muối loãng.
Tính tan của một số protein có tính thuận nghịch: nếu tăng nồng độ muối thì protein kết tủa, nếu giảm nồng độ muối protein tan.
c) Hiện tượng biến tính của protein
Khi bị đun nóng hay do tác dụng của muối kim loại nặng hoặc của axit (HNO3, CH3COOH), protein bị kết tủa (đông tụ) kèm theo hiện tượng biến tính. Khi đó, các liên kết hiđro, liên kết muối amoni, liên kết đisunfua, liên kết este bị phá huỷ và làm mất hoạt tính sinh học đặc trưng của protein.
d) Tính lưỡng tính của protein
Vì trong phân tử protein còn có nhóm - NH2 và - COOH tự do nên có tính bazơ và tính axit tuỳ thuộc vào số lượng nhóm nào chiếm ưu thế.
Trong dd, protein có thể biến thành ion lưỡng cực   +H3N - R - COO-.
Khi tổng số điện tích dương và điện tích âm của ion lưỡng cực bằng không thì protein được gọi là ở trạng thái đẳng điện.
e) Thuỷ phân protein
f) Phản ứng có màu của protein
Tương tự peptit và aminoaxit, protein tham gia phản ứng cho màu.
- Phản ứng biure: Cho protein tác dụng với muối đồng (CuSO4) trong môi trường kiềm cho màu tím do sự tạo thành phức chất của đồng (II) với hai nhóm peptit.
- Phản ứng xantoproteinic: Cho HNO3 đậm đặc vào protein sẽ xuất hiện màu vàng. Nguyên nhân do phản ứng nitro hoá vòng benzen ở các gốc aminoaxit tạo thành các hợp chất nitro dạng thơm có màu vàng.
3. Phân loại protein
Gồm 2 nhóm chính:
a) Protein đơn giản: chỉ cấu tạo từ các aminoaxit, khi thuỷ phân hầu như không tạo thành các sản phẩm khác. Các protein đơn giản lại được chia thành nhiều nhóm nhỏ. Ví dụ:
- Anbumin: Gồm một số protein tan trong nước, không kết tủa bởi dd NaCl bão hoà nhưng kết tủa bởi (NH4)2SO4 bão hoà. Đông tụ khi đun nóng. Có trong lòng trắng trứng, sữa.
- Globulin: Không tan trong nước, tan trong dd muối loãng, đông tụ khi đun nóng. Có trong sữa, trứng.
- Prolamin: Không tan trong nước, không đông tụ khi đun sôi. Có trong lúa mì,ngô.
- Gluein: Protein thực vật tan trong dd kiềm loãng. Có trong thóc gạo.
- Histon: Tan trong nước và dd axit loãng.
- Protamin: Là protein đơn giản nhất. Tan trong nước, axit loãng và kiềm. Không đông tụ khi đun nóng.
b) Các protein phức tạp: Cấu tạo từ protein và các thành phần khác không phải protein. Khi thuỷ phân, ngoài aminoaxit còn có các thành phần khác như hiđratcacbon, axit photphoric.
Protein phức tạp được chia thành nhiều nhóm.
- Photphoprotein: có chứa axit photphoric.
- Nucleoprotein: trong thành phần có axit nucleic. Có trong nhân tế bào động, thực vật.
- Chromoprotein: có trong thành phần của máu.
- Glucoprotein: trong thành phần có hiđratcacbon.
- Lipoprotein: trong thành phần có chất béo.
4. Sự chuyển hoá protein trongg cơ thể.
- Protein là một thành phần quan trọng nhất trong thức ăn của người và động vật để tái tạo các tế bào, các chất men, các kích thích tố, xây dựng tế bào mới và cung cấp năng lượng.
Khi tiêu hoá, đầu tiên protein bị thuỷ phân (do tác dụng của men) thành các polipeptit (trong dạ dày) rồi thành aminoaxit (trong mật) và được hấp thụ vào máu rồi chuyển đến các mô tế bào của cơ thể. Phần chủ yếu của aminoaxit này lại được tổng hợp thành protein của cơ thể. Một phần khác để tổng hợp các hợp chất khác chứa nitơ như axit nucleic, kích thích tốMột phần bị phân huỷ và bị oxi hoá để cung cấp năng lượng cho cơ thể.
- Đồng thời với quá trình tổng hợp, trong cơ thể luôn xảy ra quá trình phân huỷ protein qua các giai đoạn tạo thành polipeptit, aminoaxit rồi các sản phẩm xa hơn, như NH3, ure O = C(NH2)2 tạo thành CO2, nướcQuá trình tổng hợp protein tiêu thụ năng lượng, quá trình phân huỷ protein giải phóng năng lượng.
5. Ứng dụng của protein
- Dùng làm thức ăn cho người và động vật.
- Dùng trong công nghiệp dệt, giày dép, làm keo dán.
- Một số protein dùng để chế tạo chất dẻo (như cazein của sữa).
6. POLIME-VẬT LIỆU POLIME [2]
I. Định nghĩa:
Những hợp chất có khối lượng phân tử rất lớn (thường hàng ngàn, hàng triệu đ.v.C) do nhiều mắt xích liên kết với nhau được gọi là hợp chất cao phân tử hay polime.
Ví dụ: Cao su thiên nhiên, tinh bột, xenlulozơ là những polime thiên nhiên.
Cao su Buna, polietilen, P.V.C là những polime tổng hợp.
II. Cấu trúc và phân loại
1. Thành phần hoá học của mạch polime
a) Polime mạch cacbon:
- Mạch C bão hoà. Ví dụ polietilen.
- Mạch C chưa bão hoà. Ví dụ cao su Buna:
- Polime chứa nguyên tử halogen thế. Ví dụ P.V.C:
- Rượu polime. Ví dụ rượu polivinylic:
- Polime dẫn xuất của rượu. Ví dụ polivinyl axetat:
- Các polime anđehit và xeton. Ví dụ poli acrolein.
- Polime của axit cacboxylic. Ví dụ poliacrilic:
- Polime nitril (có nhóm - C º N). Ví dụ poliacrilonitril:
- Polime của hiđrocacbon thơm. Ví dụ polistiren:
b) Polime dị mạch: Trên mạch polime có nhiều loại nguyên tố.
- Mạch chính có C và O. Ví dụ poliete (poliglicol):
polieste (polietylenglicol terephtalat)
- Mạch chính có C, N. Ví dụ polietylenđiamin :
- Mạch chính có C, N, O. Ví dụ poliuretan :
2. Cấu tạo hình học của mạch polime.
Các phân tử polime thiên nhiên và tổng hợp có thể có ba dạng sau.
a) Dạng mạch thẳng dài: Mỗi phân tử polime là một chuỗi mạch thẳng dài, do các mắt xich polime kết hợp đều đặn tạo ra.
b) Dạng mạch nhánh: Ngoài mạch thẳng dài là mạch chính, còn có các mạch nhánh do các monome kết hợp tạo thành.
c) Dạng mạch lưới không gian: Nhiều mạch polime liên kết với nhau theo nhiều hướng khác nhau. Ví dụ trong cao su đã lưu hóa, trong chất dẻo phenolfomanđehit.
III. Tính chất của polime.
1. Tính chất vật lý:
- Là những chất rắn tinh thể hoặc vô định hình tuỳ thuộc vào trật tự sắp xếp các phân tử polime. Khi các phân tử polime sắp xếp hỗn độn tạo thành trạng thái vô định hình.
- Hợp chất polime không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Phần lớn các polime khi đun nóng thì đều ra rồi chảy nhớt. Một số polime bị phân huỷ khi đun nóng.
- Phần nhiều polime khó tan trong các dung môi. Có loại polime hoàn toàn không tan trong các dung môi.
2. Tính chất hoá học:
Phụ thuộc thành phần và cấu tạo của polime.
- Phần lớn các polime bền vững hoá học (đối với axit, kiềm, chất oxi hoá). Có chất rất bền với nhiệt và hoá chất, ví dụ như teflon ( - CF2 - CF2 - )n.
- Một số polime kém bền với tác dụng của axit và bazơ. Ví dụ: Len, tơ tằm, tơ nilon bị thuỷ phân bởi dd axit hoặc kiềm do có nhóm peptit.
- Những polime có liên kết đôi trong phân tử có thể tham gia phản ứng cộng. Ví dụ phản ứng lưu hoá cao su.
IV. Điều chế polime:
a) Phản ứng trùng hợp: Là quá trình kết hợp nhiều phân tử đơn giản giống nhau (monome) thành phân tử polime, khi đó không có sự tách bớt các phân tử nhỏ nên thành phần nguyên tử của polime và monome giống nhau.
Phân tử monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có liên kết kép hoặc có vòng không bền.
Ví dụ:
- Phản ứng trùng hợp có thể xảy ra giữa 2 loại monome khác nhau, khi đó gọi là đồng trùng hợp.
b) Phản ứng trùng ngưng: là phản ứng tạo thành polime từ các monome, đồng thời tạo ra nhiều phân tử nhỏ, đơn giản như H2O, NH3, HCl,
Để có thể tham gia phản ứng trùng ngưng, các phân tử monome phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng hoặc 2 nguyên tử linh động có thể tách khỏi phân tử monome.
- Trùng ngưng những monome cùng loại:
Ví dụ:
- Trùng ngưng giữa các monome khác nhau:
Giữa điamin và điaxit:
Giữa điaxit và rượu 2 lần rượu:
                                    (tơ lapxan)
V. Ứng dụng của polime
1. Chất dẻo 
a) Định nghĩa: chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo, tức là có khả năng bị biến dạng dưới tác dụng bên ngoài và giữ được biến dạng sau khi ngừng tác dụng. 
b) Thành phần:
- Thành phần cơ bản: là 1 polyme nào đó. Ví dụ thành phần chính của êbônit là cao su, của xenluloit là xenlulozơ nitrat, của bakelit là phenolfomanđehit.
- Chất hoá dẻo: để tăng tính dẻo cho polime, hạ nhiệt độ chảy và độ nhớt của polime. Ví dụ đibutylphtalat,
- Chất độn: để tiết kiệm nguyên liệu, tăng cường một số tính chất. Ví dụ amiăng để tăng tính chịu nhiệt.
- Chất phụ: chất tạo màu, chất chống oxi hoá, chất gây mùi thơm.
c) Ưu điểm của chất dẻo:
- Nhẹ (d = 1,05 ¸ 1,5). Có loại xốp, rất nhẹ.
- Phần lớn bền về mặt cơ học, có thể thay thế kim loại.
- Nhiều chất dẻo bền về mặt cơ học.
- Cách nhiệt, cách điện, cách âm tốt.
- Nguyên liệu rẻ.
d) Giới thiệu một số chất dẻo.
- Polietilen (P.E) : Điều chế từ etilen lấy từ khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí than đá.
Là chất rắn, hơi trong, không cho nước và khí thấm qua, cách nhiệt, cách điện tốt.
Dùng bọc dây điện, bao gói, chế tạo bóng thám không, làm thiết bị trong ngành sản xuất hoá học, sơn tàu thuỷ.
- Polivinyl clorua (P.V.C)
Chất bột vô định hình, màu trắng, bền với dd axit và kiềm.
Dùng chế da nhân tạo, vật liệu màng, vật liệu cách điện, sơn tổng hợp, áo mưa, đĩa hát
- Polivinyl axetat (P.V.A)
Điều chế bằng cách : cho  rồi trùng hợp.
Dùng để chế sơn, keo dán, da nhân tạo.
- Polimetyl acrilat
và polimetyl metacrilat   
Điều chế bằng cách trùng hợp các este tương ứng.
Là những polime rắn, không màu, trong suốt.
Polimetyl acrilat dùng để sản xuất các màng, tấm, làm keo dán, làm da nhân tạo
Polimetyl metacr

Tài liệu đính kèm:

  • docBai_42_Hop_kim_cua_sat.doc