Trả lời nhanh
Tơ capron (nilon-6) được điều chế từ caprolactam, một amit vòng 7 cạnh có công thức C6H11NO. Khi đun nóng có xúc tác, vòng lactam bị mở ra và các phân tử nối với nhau thành mạch poliamit. Vì vậy axit metacrylic không phải đáp án đúng, vì chất này dùng để điều chế thuỷ tinh hữu cơ.
Đáp án: caprolactam
Nếu đề cho các phương án như axit metacrylic và một số monome khác, bạn chọn phương án caprolactam. Đây là câu hỏi lí thuyết thuộc phần polime ở lớp 12, cần nhớ theo từng loại tơ.
Caprolactam có vòng 7 cạnh gồm 5 nhóm CH2, 1 nhóm C=O và 1 nhóm NH. Công thức viết gọn: (CH2)5–C(=O)–NH (vòng).
Phương trình điều chế tơ capron
Trùng hợp caprolactam (mở vòng, nhiệt độ, xúc tác):
n (CH2)5C(=O)NH (vòng) → (–NH–[CH2]5–CO–)n (điều kiện: t°, xúc tác)
Sản phẩm là tơ capron, còn gọi là nilon-6 (poli caproamit). Số “6” chỉ mỗi mắt xích có 6 nguyên tử cacbon.
Cũng có thể điều chế bằng trùng ngưng axit ε-aminocaproic:
n H2N–[CH2]5–COOH → (–HN–[CH2]5–CO–)n + n H2O (điều kiện: t°, xúc tác)
Trong SGK thường gặp cách thứ nhất, tức trùng hợp caprolactam.
Vì sao không chọn axit metacrylic?
Axit metacrylic CH2=C(CH3)–COOH có liên kết đôi C=C và nhóm –COOH. Este của nó là metyl metacrylat, dùng trùng hợp thành poli(metyl metacrylat), tức thuỷ tinh hữu cơ plexiglas. Đây là chất dẻo, không phải tơ poliamit, nên không tạo ra tơ capron.
Bảng nhớ nhanh monome của một số tơ
| Loại tơ | Monome | Kiểu phản ứng |
|---|---|---|
| Capron (nilon-6) | Caprolactam | Trùng hợp |
| Nilon-6,6 | Axit ađipic + hexametylenđiamin | Trùng ngưng |
| Enang (nilon-7) | Axit 7-aminoheptanoic | Trùng ngưng |
| Nitron (olon) | Acrilonitrin CH2=CH–CN | Trùng hợp |
| Lapsan | Axit terephtalic + etylen glicol | Trùng ngưng |
Mẹo nhớ và lỗi hay gặp
- Mẹo: capron có chữ “capro” nên nhớ ngay caprolactam. Số 6 trong nilon-6 là số C của monome.
- Lỗi 1: nhầm với nilon-6,6, loại tơ này cần hai monome (axit ađipic và hexametylenđiamin). Capron chỉ cần một monome.
- Lỗi 2: thấy chữ “axit” rồi chọn ngay phương án có axit. Tơ poliamit có thể đi từ amit vòng nên không cần axit.
- Lỗi 3: cho rằng capron là tơ thiên nhiên. Thực tế đây là tơ tổng hợp, thuộc nhóm poliamit.
Bài luyện tập
Bài 1. Trùng hợp 226 gam caprolactam (M = 113) với hiệu suất 80%. Tính khối lượng tơ capron thu được.
Đáp án: n caprolactam = 226 : 113 = 2 mol. Khối lượng mắt xích bằng khối lượng monome, nên m tơ = 226 × 0,8 = 180,8 gam.
Bài 2. Tơ capron thuộc loại tơ nào theo nguồn gốc và theo bản chất hoá học?
Đáp án: Theo nguồn gốc, đây là tơ tổng hợp. Theo bản chất hoá học, đây là tơ poliamit vì chứa nhóm –CO–NH–.
Bài 3. Phản ứng điều chế tơ capron từ caprolactam là trùng hợp hay trùng ngưng? Giải thích.
Đáp án: Đây là trùng hợp mở vòng, vì không giải phóng phân tử nhỏ như H2O. Vòng lactam bị mở ra rồi các phân tử nối với nhau.
Câu hỏi thường gặp
Tơ capron còn có tên gọi nào khác?
Tơ capron còn gọi là nilon-6 hoặc poli caproamit, thuộc nhóm tơ poliamit tổng hợp.
Tơ capron được điều chế bằng trùng hợp hay trùng ngưng?
Theo cách phổ biến trong SGK, capron được điều chế bằng trùng hợp mở vòng caprolactam. Cũng có thể trùng ngưng axit ε-aminocaproic, và khi đó tạo ra sản phẩm giống nhau.
Nilon-6,6 có điều chế từ caprolactam không?
Không. Nilon-6,6 được trùng ngưng từ axit ađipic và hexametylenđiamin, còn caprolactam dùng cho nilon-6.