Liên kết đôi mở ra để hình thành mạch dài
**Trùng hợp** là quá trình nhiều phân tử monomer nối thành polymer. Với ethylene và propylene, phản ứng cần nhiệt độ, áp suất, xúc tác thích hợp tùy quy trình.
Ethylene tạo polyethylene:
$$nCH_2=CH_2\to(-CH_2-CH_2-)_n.$$
Propylene CH₂=CH–CH₃ tạo polypropylene (PP):
$$\begin{aligned}&nCH_2=CH-CH_3\\&\quad\to[-CH_2-CH(CH_3)-]_n.\end{aligned}$$
Ở mắt xích PP, **CH₃ là nhánh gắn với CH**, không phải carbon thứ ba nối tiếp trong mạch chính. Mỗi mắt xích có tổng 3 C và 6 H. Với hai phản ứng này không có sản phẩm phụ phân tử nhỏ, nên khối lượng polymer lí thuyết bằng khối lượng monomer đã tham gia.
PE nhẹ, bền và cách điện, được dùng làm màng, túi, một số chai lọ và lớp bọc dây điện. PP cũng là chất dẻo thông dụng. Tên gọi “nhựa” không có nghĩa mọi sản phẩm đều làm từ PE hoặc dùng thay nhau ở mọi nhiệt độ.
Giữ đúng đơn vị gam khi tính hiệu suất
Trùng hợp 0,50 mol ethylene, hiệu suất thu PE là 80%. Lấy M(C₂H₄) = 28 g/mol.
Khối lượng ethylene ban đầu là $0{,}50\times28=14{,}0$ g. Khối lượng PE thực tế bằng $14{,}0\times0{,}80=11{,}2$ g.
n trong phương trình biểu diễn nhiều monomer nối thành mạch; không cần biết số mắt xích mỗi mạch để tính tổng khối lượng PE theo dữ kiện này.
Bài luyện
Mắt xích nào đúng của PP tạo từ CH₂=CH–CH₃?
Đúng: hai C tạo mạch chính, CH₃ là nhánh gắn với CH.
Đây là mắt xích PE, thiếu nhóm CH₃ của PP.
Đã biến nhánh CH₃ thành carbon trong mạch chính.
Không giữ liên kết đôi như monomer khi đã nối thành mạch PP.
Lời giải
Propylene CH₂=CH–CH₃ trùng hợp thành PP có mắt xích –CH₂–CH(CH₃)–. CH₃ vẫn là nhánh; liên kết đôi ban đầu chuyển thành liên kết đơn trong mạch. Chọn A.
Bài luyện
Trùng hợp 0,25 mol ethylene, hiệu suất thu PE 80%. Lấy M(C₂H₄) = 28 g/mol. Khối lượng PE thu được là bao nhiêu?
Đây là khối lượng lí thuyết khi hiệu suất 100%.
Đã chia cho 80% thay vì nhân.
Đúng: 0,25 × 28 × 0,80 = 5,60 g.
Sai đơn vị: dữ kiện mol và g/mol cho kết quả gam.
Lời giải
Khối lượng ethylene là 0,25 × 28 = 7,00 g. Hai phản ứng trùng hợp đang học không tạo sản phẩm phụ phân tử nhỏ; m(PE) = 7,00 × 0,80 = 5,60 g. Chọn C.