Trả lời nhanh
Trùng hợp vinyl xianua (acrilonitrin, CH2=CH–CN) thu được poliacrilonitrin, ttức tơ nitron (còn gọi là tơ olon). Lý do: phân tử có liên kết đôi C=C nên tham gia phản ứng trùng hợp, các mắt xích –CH2–CH(CN)– nối với nhau thành mạch dài, được dùng làm tơ tổng hợp.
Vinyl xianua là chất gì?
Vinyl xianua có tên thông dụng là acrilonitrin, công thức cấu tạo CH2=CH–CN, công thức phân tử C3H3N, phân tử khối 53. Tên “vinyl xianua” nghĩa là nhóm vinyl (CH2=CH–) gắn với nhóm xianua (–CN).
Điểm mấu chốt để làm bài: phân tử có liên kết đôi C=C, nên monome này tham gia trùng hợp giống etilen, vinyl clorua, stiren.
Phương trình trùng hợp
nCH2=CH–CN → (–CH2–CH(CN)–)n (điều kiện: xúc tác, nhiệt độ, áp suất)
Sản phẩm là poliacrilonitrin, thường gọi là tơ nitron hay olon. Đây là tơ tổng hợp, dai, bền với nhiệt và ánh sáng, giữ ấm tốt nên hay được dùng dệt vải may quần áo ấm hoặc bện thành sợi “len” đan áo.
Vì sao không phải các polime khác?
Khi gặp câu hỏi dạng “monome nào – polime nào”, hãy dựa vào nhóm thế gắn trên mạch chính:
| Monome | Polime thu được |
|---|---|
| CH2=CH–CN | Tơ nitron (olon) |
| CH2=CH–Cl | Poli(vinyl clorua) – PVC |
| CH2=CH2 | Polietilen – PE |
| CH2=CH–C6H5 | Polistiren – PS |
| CH2=C(CH3)–COOCH3 | Poli(metyl metacrylat) – thuỷ tinh hữu cơ |
Một số chất hay xuất hiện làm phương án nhiễu:
- Tơ capron (nilon-6): điều chế bằng trùng hợp caprolactam (hoặc trùng ngưng axit ε-aminocaproic), mạch có nhóm amit –CO–NH–, không có nhóm –CN.
- Tơ nilon-6,6: trùng ngưng hexametylenđiamin với axit ađipic.
- Tơ lapsan: trùng ngưng axit terephtalic với etylen glicol, thuộc loại tơ polieste.
- PVC, PE, PS: không chứa nitơ trong mạch, nên không thể sinh ra từ chất chứa nhóm –CN.
Mẹo nhớ: có nhóm –CN thì ra tơ nitron. Chữ “nitron” gợi đến nitơ, mà acrilonitrin là chất duy nhất ở đây chứa nitơ.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm tơ nitron với tơ nilon vì cùng chứa nitơ. Nilon thuộc poliamit, điều chế bằng trùng ngưng; nitron điều chế bằng trùng hợp.
- Nhầm vinyl xianua với vinyl clorua do cùng có gốc vinyl. Phải nhìn phần đuôi: –CN hay –Cl.
- Quên rằng acrilonitrin còn đồng trùng hợp với buta-1,3-đien để tạo cao su buna-N (bền với dầu mỡ). Nếu đề nói “đồng trùng hợp” thì sản phẩm khác, không phải tơ nitron.
Bài luyện tập
Bài 1. Một mẫu poliacrilonitrin có phân tử khối 53 000. Hệ số trùng hợp n bằng bao nhiêu?
Đáp án: mỗi mắt xích –CH2–CH(CN)– có khối lượng 53, nên n = 53 000 : 53 = 1000.
Bài 2. Tính phần trăm khối lượng nitơ trong tơ nitron.
Đáp án: %N = 14 : 53 × 100% ≈ 26,42%.
Bài 3. Trùng hợp 5,3 tấn acrilonitrin với hiệu suất 80%. Tính khối lượng tơ nitron thu được.
Đáp án: 5,3 × 80% = 4,24 tấn (phản ứng trùng hợp bảo toàn khối lượng nên chỉ cần nhân hiệu suất).
Ghi nhớ
- Vinyl xianua = acrilonitrin = CH2=CH–CN.
- Trùng hợp → poliacrilonitrin = tơ nitron (olon).
- Tơ nitron là tơ tổng hợp, dùng dệt vải và làm sợi đan len.
Câu hỏi thường gặp
Vinyl xianua có công thức là gì?
Vinyl xianua (acrilonitrin) có công thức cấu tạo CH2=CH–CN, công thức phân tử C3H3N, phân tử khối 53.
Tơ nitron và tơ olon có phải là một không?
Có. Nitron và olon là hai tên gọi của cùng một loại tơ poliacrilonitrin, điều chế bằng cách trùng hợp acrilonitrin.
Tơ nitron thuộc loại tơ nào?
Tơ nitron là tơ tổng hợp, tạo ra từ phản ứng trùng hợp. Nó không phải tơ poliamit như nilon-6 hay nilon-6,6.
Acrilonitrin còn dùng để điều chế chất nào khác?
Acrilonitrin đồng trùng hợp với buta-1,3-đien tạo cao su buna-N, loại cao su bền với dầu mỡ.