Trả lời nhanh
Monome dùng để điều chế polietilen là etilen, CH2=CH2. Khi đun nóng có xúc tác và áp suất, các phân tử etilen kết hợp với nhau nhờ liên kết π bị mở ra, tạo thành mạch dài (–CH2–CH2–)n. Vì vậy trong đề, hãy chọn phương án ghi CH2=CH2, không chọn CH≡CH hay CH2=CH–CH=CH2.
Phản ứng điều chế polietilen
Polietilen (viết tắt PE) được tạo ra bằng phản ứng trùng hợp etilen:
n CH2=CH2 → (–CH2–CH2–)n (điều kiện: nhiệt độ, áp suất cao, xúc tác thích hợp)
- Monome: CH2=CH2 (etilen).
- Mắt xích: –CH2–CH2–.
- Hệ số polime hoá: n; khối lượng mol polime = 28 × n (g/mol), vì M của etilen là 28.
Tên gọi cũng là gợi ý: “poli” (nhiều) + “etilen” → polietilen, tức là nhiều phân tử etilen ghép lại.
Vì sao các phương án khác không đúng?
Bài này thường cho các chất hữu cơ có nối đôi hoặc nối ba để dễ nhầm. Ta loại trừ từng chất:
| Chất | Tạo ra polime nào? | Kết luận |
|---|---|---|
| CH2=CH2 (etilen) | Polietilen (PE) | Đúng |
| CH≡CH (axetilen) | Không dùng làm PE; axetilen dễ tạo benzen (tam hợp) hoặc vinylaxetilen (nhị hợp), hoặc cộng HCl thành vinyl clorua để làm PVC | Sai |
| CH2=CH–CH=CH2 (buta-1,3-đien) | Cao su buna: (–CH2–CH=CH–CH2–)n | Sai |
| CH2=CH–CH3 (propilen) | Polipropilen (PP) | Sai |
| CH3–CH3 (etan) | Không trùng hợp được vì không có liên kết bội | Sai |
Lưu ý: đề gốc có thể sắp xếp các phương án theo thứ tự khác nhau, nên hãy nhìn vào công thức chứ đừng nhớ chữ cái.
Điều kiện để một chất tham gia trùng hợp
- Phân tử phải có liên kết bội (C=C) hoặc vòng kém bền có thể mở ra.
- Có xúc tác, nhiệt độ, áp suất phù hợp.
Etilen thoả điều kiện 1 nên trùng hợp được. Etan chỉ có liên kết đơn, nên không thể tạo PE theo cách này.
Mẹo nhớ nhanh
- Tên polime = “poli” + tên monome: polietilen ← etilen; polipropilen ← propilen; polistiren ← stiren.
- PVC ← vinyl clorua CH2=CHCl; cao su buna ← buta-1,3-đien.
- Muốn viết polime từ monome CH2=CH–X: bỏ nối đôi, ghi (–CH2–CHX–)n. Với X = H ta được PE.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “polietilen” với “polieten axetilen”: axetilen không phải monome của PE.
- Viết polime giữ nguyên nối đôi: (–CH=CH–)n. Với PE, mạch chỉ gồm liên kết đơn.
- Nhầm trùng hợp với trùng ngưng: trùng hợp không giải phóng phân tử nhỏ (như H2O).
Bài luyện tập
Bài 1. Một mẫu polietilen có khối lượng mol phân tử 56 000 g/mol. Tính hệ số polime hoá n.
Đáp án: n = 56 000 : 28 = 2000.
Bài 2. Trùng hợp 280 g etilen với hiệu suất 80%. Tính khối lượng PE thu được.
Đáp án: Trùng hợp bảo toàn khối lượng, nên mPE = 280 × 80% = 224 g.
Bài 3. Cần monome nào để điều chế polipropilen? Viết phản ứng.
Đáp án: Propilen: n CH2=CH–CH3 → (–CH2–CH(CH3)–)n (nhiệt độ, áp suất, xúc tác).
Ứng dụng của polietilen
PE là chất dẻo mềm, không dẫn điện, bền với nhiều hoá chất. Nó được dùng làm màng bọc thực phẩm, túi nilon, chai lọ, vỏ bọc dây điện. Đây là lý do polime này xuất hiện nhiều trong các câu hỏi về vật liệu polime.
Câu hỏi thường gặp
Monome được dùng để điều chế polietilen là gì?
Là etilen, công thức CH2=CH2. Phản ứng trùng hợp n CH2=CH2 tạo ra (–CH2–CH2–)n dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất và xúc tác.
Axetilen CH≡CH có điều chế được polietilen không?
Không. Axetilen không phải monome của PE. Để có PE, phải dùng etilen, có thể thu được bằng cách cộng H2 vào axetilen rồi mới trùng hợp, nhưng đó là hai bước khác nhau.
Buta-1,3-đien trùng hợp tạo ra polime gì?
Tạo cao su buna (–CH2–CH=CH–CH2–)n, khi có xúc tác natri và nhiệt độ, không phải polietilen.
Phản ứng tạo polietilen là trùng hợp hay trùng ngưng?
Là trùng hợp, vì monome có liên kết đôi C=C và phản ứng không giải phóng phân tử nhỏ như nước.