Công thức một đoạn mạch của tơ nilon-6 là gì? Cấu tạo, điều chế, bài tập

Một đoạn mạch của tơ nilon-6 có mắt xích là –NH–(CH2)5–CO–, viết gọn là [–NH–(CH2)5–CO–]n, tức là …–NH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CO–NH–… lặp lại. Số 6 chỉ mỗi mắt xích chứa 6 nguyên tử cacbon (5 nhóm CH2 và 1 nhóm C=O). Đây là tơ poliamit, điều chế từ caprolactam.

Nilon 6: công thức đoạn mạch, điều chế và bài tập

Trả lời nhanh

Một đoạn mạch của tơ nilon-6 có mắt xích là –NH–(CH₂)₅–CO–, viết gọn là [–NH–(CH₂)₅–CO–]_n, tức là …–NH–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CO–NH–… lặp lại. Số 6 chỉ mỗi mắt xích chứa 6 nguyên tử cacbon (5 nhóm CH₂ và 1 nhóm C=O). Đây là tơ poliamit, điều chế từ caprolactam.

Công thức cấu tạo và cách đọc

Tơ nilon-6 là polime có nhiều nhóm amit –CO–NH– nằm dọc mạch, nên gọi là poliamit (còn có tên poli(caproamit) hay tơ capron). Em đọc công thức theo thứ tự: một nhóm –NH–, năm nhóm –CH₂–, một nhóm –CO–, rồi lặp lại n lần.

Khối lượng một mắt xích là 113 (C₆H₁₁NO). Nếu đề cho phân tử khối của tơ, em chia cho 113 để tìm hệ số polime hoá n.

Điều chế tơ nilon-6

Có hai cách đều cho cùng một polime.

Trùng hợp mở vòng caprolactam (xúc tác, đun nóng):
n C₆H₁₁NO → [–NH–(CH₂)₅–CO–]_n
Trùng ngưng axit ε-aminocaproic:
n H₂N–(CH₂)₅–COOH → [–NH–(CH₂)₅–CO–]_n + n H₂O

Điểm khác biệt đáng nhớ: trùng hợp caprolactam không tạo sản phẩm phụ, còn trùng ngưng thì giải phóng n phân tử nước.

Phân biệt nilon-6, nilon-6,6 và nilon-7

Tơ	Mắt xích	Nguyên liệu	Phản ứng
Nilon-6	–NH–(CH₂)₅–CO–	Caprolactam hoặc axit 6-aminohexanoic	Trùng hợp hoặc trùng ngưng
Nilon-6,6	–NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₄–CO–	Hexametylenđiamin + axit ađipic	Trùng ngưng
Nilon-7	–NH–(CH₂)₆–CO–	Axit 7-aminoheptanoic	Trùng ngưng

Mẹo nhớ: con số trong tên chính là số nguyên tử cacbon của mỗi đơn vị. Nilon-6 có 6 C trong một mắt xích; nilon-6,6 có hai đơn vị, mỗi đơn vị 6 C; nilon-7 có 7 C.

Tính chất và ứng dụng

Sợi dai, bền, mềm mại, ít thấm nước, dùng dệt vải, may áo, làm lưới, dây cáp, bít tất.
Kém bền với axit và kiềm nóng vì liên kết amit bị thuỷ phân.
Không dùng giặt bằng nước quá nóng để tránh sợi biến dạng.

Bài tập vận dụng có đáp án

Bài 1. Một đoạn tơ nilon-6 có phân tử khối 22600. Tính số mắt xích.

Giải: n = 22600 : 113 = 200 mắt xích.

Bài 2. Để điều chế 113 kg tơ nilon-6 từ axit ε-aminocaproic (M = 131) với hiệu suất 80%, cần bao nhiêu kg axit?

Giải: 113 kg tơ tương ứng 1000 mol mắt xích, cần 1000 mol axit, tức 131 kg theo lí thuyết. Do hiệu suất 80% nên khối lượng thực tế là 131 : 0,8 = 163,75 kg.

Bài 3. Tơ nào sau đây thuộc loại poliamit: nilon-6, tơ visco, tơ axetat?

Giải: Chỉ nilon-6, vì tơ visco và tơ axetat là tơ bán tổng hợp có nguồn gốc xenlulozơ.

Lỗi sai thường gặp

Viết nhầm số nhóm CH₂ thành 6 (đó là nilon-7) vì thấy tên có số 6.
Quên nhóm –NH– hoặc –CO– ở hai đầu mắt xích.
Cho rằng nilon-6 điều chế bằng phản ứng giữa điamin và điaxit; đó là cách điều chế nilon-6,6.

Câu hỏi thường gặp

Công thức một đoạn mạch của tơ nilon-6 là gì?

Là [–NH–(CH2)5–CO–]n, tức ...–NH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CO–NH–... lặp lại. Mắt xích có 6 nguyên tử cacbon và phân tử khối 113.

Tơ nilon-6 điều chế từ chất nào?

Từ caprolactam bằng phản ứng trùng hợp mở vòng, hoặc từ axit ε-aminocaproic bằng phản ứng trùng ngưng giải phóng nước.

Nilon-6 có phải là poliamit không?

Có. Mạch polime chứa nhiều nhóm amit –CO–NH– nên nilon-6 thuộc nhóm poliamit, cùng loại với nilon-6,6 và nilon-7.