Phương pháp giải bài tập polime

 BÀI TẬP POLIME

I.Phương pháp giải

Bước 1: Xác định giả thiết và viết phương trình hóa học tạo thành polime hoặc sơ đồ của quá trình tạo thành.

Bước 2: Biểu diễn các đại lượng theo các phản ứng.

Bước 3: Tính theo yêu cầu của bài toán

Trong nhiều trường hợp, có thể dùng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để giải nhanh

II. Một số dạng bài tập thường gặp

Dạng 1: Xác định số mắt xích của polime

Số mắt xích bằng tỉ lệ khối lượng phân tử của đoạn polime và khối lượng của mắt xích; tính số mắt xích dựa vào phản ứng clo hóa hoặc phản ứng cộng.

Hệ số polime hóa (n) = hệ số trùng hợp =  =

Ví dụ 1: Polisaccarit (-C₆H₁₀O₅-)n có khối lượng phân tử là 162000 đvC có hệ số trùng hợp là bao nhiêu?

Giải:

n =  = = 1000

Ví dụ 2: Khối lượng phân tử của tơ Capron là 15000 đvC. Số mắt xích trong công thức phân tử của loại tơ này là:

Giải:

Tơ capron (-NH-(CH₂)₅-C-)n

n =  =133

Dạng 2: Xác định khối lượng polime hoặc chất tham gia quá trình tạo polime

Ví dụ 1: Trùng hợp 2,24 l C₂H₄(đktc), nếu hiệu suất phản ứng là 80% thì khối lượng polime thu được là bao nhiêu? Biết hệ số trùng hợp là 500

Giải:

500CH₂=CH₂ -(CH₂-CH₂)₅₀₀-

 = 5,24/22,4 = 0,1 mol

=>= 0,1.28 = 2,8g

= 2,8.500.80% = 1120g

Ví dụ 2: Polivinyl clorua được điều chế từ khí thiên nhiên (Metan chiếm 95%) theo sơ đồ chuyển hóa và hiệu suất mỗi giai đoạn như sau:

CH₄  C₂H₂  C₂H₃Cl  PVC

Muốn tổng hợp 1 tấn PVC thì cần bao nhiêu m³ khí thiên nhiên (đktc)?

Giải:

Khối lượng C₂H₃Cl = 1. = 1,11 tấn = 1,11.106 g

Số mol C₂H₃Cl =  = 0,01776. 106 mol

Theo sơ đồ tổng hợp (số mol CH₄ = 2n_C2H3Cl) và hiệu suất mỗi giai đoạn

=>n_CH4 = 2.0,01776.106. .  = 0,2493.106 mol

=>V_CH4 = 0,2493.106 .22,4 = 5,5835. 106 l

Vậy thể tích khí thiên nhiên là V = 5,5835. 106. = 5877.106 l

III.Bài tập vận dụng

Bài 1:

Phân tử khối trung bình của PVC là 750000. Hệ số polime hoá của PVC là bao nhiêu ?

Đáp số : 12000

Bài 2:

Phân tử khối trung bình của polietilen X là 420000. Hệ số polime hoá của PE là bao nhiêu ?

Đáp số : 15000

Bài 3:

Từ 4 tấn C₂H₄  có chứa 30% tạp chất có thể điều chế bao nhiêu tấn PE ? (Biết hiệu suất phản ứng là 90%)

Đáp số : 2,52 tấn

Bài 4:

Để tổng hợp 120 kg poli (metyl metacrylat) với hiệu suất của quá trình hoá este là 60% và quá trình trùng hợp là 80% thì cần các lượng axit và ancol lần lượt là bao nhiêu?

Đáp số: 170 kg và 80 kg             

Bài 5:

Da nhân tạo (PVC) được điều chế từ khí thiên nhiên (CH₄). Nếu hiệu suất của toàn bộ quá trình là 20% thì để điều chế 1 tấn PVC phải cần một thể tích metan là:

Đáp số: 3584m³  

Bài 6: Polisaccarit (C₆H₁₀O₅)n có khối lượng phân tử là 162000đvC có hệ số polime hóa là?

Đáp số: 1000                

Bài 7:

Biết rằng hiệu suất phản ứng tách nước và phản ứng trùng hợp lần lượt là 60% và100%. Khối lượng chất dẻo thu được là bao nhiêu?

Đáp số: 37,8g

Bài 8:

Trùng hợp m tấn etilen thu được 1 tấn polietilen (PE) với hiệu suất phản ứng 80%. Tính m?

Đáp số: 1,25 tấn

Bài 9:

Từ 100ml dung dịch ancol etylic 33,34% (D = 0,69g/ml) có thể điều chế được bao nhiêu g PE (hiệu suất 100%)?

Đáp số: 14g

Bài 10:

Khi tiến hành trùng ngưng axit axetic thu được polime và 7,2g nước. Khối lượng polime thu được là bào nhiêu?

Đáp số: 22,8g