Dạng bài tập tính hệ số Polime hóa (Tính số mắt xích)
Chuyên đề Hóa học 12 Dạng bài tập tính hệ số Polime hóa (Tính số mắt xích). Tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Hóa học 12: Dạng bài tập tính hệ số Polime hóa (Tính số mắt xích)
I. Kiến thức cần nhớ dạng bài tập tính hệ số Polime hóa
*Phương pháp giải
- Số mắt xích = số phân tử monome = hệ số polime hóa (n) = 6,02.1023 số mol mắt xích
(Lưu ý: số mắt xích phải là số tự nhiên, nếu lẻ phải làm tròn)
- Hệ số polime hóa (n) = hệ số trùng hợp
- Loại polime (dựa vào phân tử khối) và số lượng polime (dựa vào nhóm chức)
- Các loại polime thường gặp:
| Tên gọi | Công thức | Phân tử khối (M) |
| Poli vinylclorua (PVC) | (-CH2–CHCl-)n | 62,5n |
| Poli etilen (PE) | (-CH2–CH2-)n | 28n |
| Cao su thiên nhiên | [-CH2–C(CH3)=CH-CH2-]n | 68n |
| Cao su clopren | (-CH2-CCl=CH-CH2-)n | 88,5n |
| Cao su buna | (-CH2-CH=CH-CH2-)n | 54n |
| Poli propilen (PP) | [-CH2-CH(CH3)-]n | 42n |
II. Ví dụ minh họa dạng bài tập tính hệ số Polime hóa
Ví dụ 1: Phân tử khối trung bình của polietilen X là 420000. Hệ số polime hoá của PE là:
Hướng dẫn giải
PE là (CH2-CH2)n có M = 420000 = 28n
⇒ n = 15.000 (hệ số polime hóa)
Ví dụ 2: Clo hoá PVC thu được một polime chứa 63,96% clo về khối lượng, trung bình 1 phân tử clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC. Giá trị của k là?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Mắt xích PVC là C2H3Cl ⇒ k mắt xích trong mạch PVC có công thức là C2kH3kClk
C2kH3kClk + Cl2 → C2kH3k-1Clk+1 + HCl
⇒ %Cl = 
= 63,96%
⇒ k = 3
Ví dụ 3: Một polime X được xác định có phân tử khối là 39026,5 đvC với hệ số trùng hợp để tạo nên polime này là 625. Polime X là?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Polime có Mmắt xích = 
= 62,5 ⇒ Dấu hiệu của nguyên tố clo.
Gọi công thức X là CxHyCl ⇒ 12x + y = 27
⇒ X có công thức là C2H3Cl ⇔ CH2=CHCl
Ví dụ 4. Khối lượng phân tử của tơ capron là 15000 đvC. Số mắt xích trung bình trong phân tử của loại tơ này gần nhất là
A. 145.
B. 133.
C. 118.
D. 113.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Cấu tạo của tơ capron:
-(-HN-(CH2)5-CO-)n-
→ 113n = 15000
→ a =132, 7
→ Đáp án: B
Ví dụ 5. Polime X có hệ số trùng hợp là 560 và phân tử khối là 35000. Công thức một mắt xích của X là
A. (CH2–CHCl) n.
B. (CH=CCl) n .
C. (CCl=CCl) n .
D. (CHCl–CHCl) n.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Khối lượng của một mắt xích trong polime X là: M = 35000/560 = 62,5
→ công thức của mắt xích là (CH2–CHCl) n.
→ Đáp án: A
Ví dụ 6: Số mắt xích glucozơ có trong 194,4 mg amilozơ là (cho biết số Avogađro = 6,02.1023):
A. 7224.1017.
B. 6501,6.1017.
C. 1,3.10-3.
D. 1,08.10-3.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Amilozơ là một thành phân cấu tạo nên tinh bột, amilozơ là polime có mạch không phân nhánh, do nhiều mắt xích a-glucozơ –C6H10O5– liên kết với nhau tạo thành.
n(C6H10O5)n = 194,4/1000.162 mol
số mắc xích n = 194,4.6,02.1023/1000.162 = 7224.1017
→ Đáp án: A
III. Bài tập vận dụng tính hệ số Polime hóa
1. Bài tập có đáp án
Bài 1: Khối lượng của một đoạn nilon – 6,6 là 27346 đvC và một đoạn mạch tơ capron là 17176 đvC. Số lượng mắt xích trong đoạn mạch của 2 polime nêu trên lần lượt là?
A. 113 và 152
B. 121 và 114
C. 121 và 152
D. 113 và 114
M-[HN-(CH2)6-NH-OC-(CH2)4-CO]-n = 27346 đvC
→ 226n = 27346 → n = 121.
M-[NH(CH2)5CO]-n= 17176 đvC
→ 113n = 17176 → n = 152.
Bài 2: Một đoạn tơ nilon – 6,6 có khối lượng 7,5g thì số mắt xích trong đoạn tơ đó là?
A. 0,133.1022
B. 1,99. 1022
C. 1,6. 1015
D. 2,5. 1016
Tơ nilon-6,6: [-HN-(CH2)6-NH-OC-(CH2)4-CO-]n
→ Số mắt xích: n = (7,5/226).6,023.1023
→ n = 1,99.1022
Bài 3: Hệ số trùng hợp của poli(etylen) là bao nhiêu nếu trung bình một phân tử polime có khối lượng khoảng 120 000 đvC?
A. 4280
B. 4286
C. 4281
D. 4627
Polime: (C2H4)n có M = 120000 = 28n → n = 4286
Bài 4: Tính khối lượng trung bình của một phân tử cao su poli isopren, biết số mắt xích trung bình là 700?
A. 45600
B. 47653
C. 47600
D. 48920
n = (mpolime)/(mmonome) → mpoli isopren = 700. 68 = 47600
Bài 5: Một polime có phân tử khối là 28000 đvC và hệ số polime hóa là 10000. Polime ấy là:
A. PE
B. PVC
C. PP
D. teflon
Phân tử khối của một mắt xích là 28000 : 10000= 28 (C2H5)
Vậy polime là PE (polietilen)
Bài 6: Khi clo hoá PVC ta thu được một loại tơ clorin có chứa 66,7% clo về khối lượng. Hỏi trung bình một phân tử clo tác dụng với bao nhiêu mắt xích PVC?
A. 4
B. 1
C. 3
D. 2
PVC hay Poli (vinyl clorua) là (C2H3Cl)n hay C2nH3nCln.
1 mắt xích ứng với n = 1 ⇒ CT của 1 mắt xích: C2H3Cl.
kC2H3Cl + Cl2 → C2kH3k–1Clk+1 + HCl.
⇒ %mCl = 
.100% = 66,7% ⇒ k ≈ 2.
⇒ trung bình 1 phân tử Cl2 tác dụng với 2 mắt xích
Bài 7: Polime được trùng hợp từ etilen. Hỏi 280g polietilen đã được trùng hợp từ tối thiểu bao nhiêu phân tử etilen?
A. 3,01.1024
B. 6,02.1024
C. 6,02.1023
D. 10
Số phân tử etilen tối thiểu: (280/28). 6,2.1023 = 6,02.1024
Bài 8: Trùng hợp propilen thu được polipropilen (PP). Nếu đốt cháy toàn 1 mol polime đó thu được 13200 gam CO2. Hệ số trùng hợp n của polime đó là:
A. 120
B. 92
C. 100
D. 140
PP có công thức (C3H6)n
(C3H6)n + 4,5 O2 → 3nCO2 + 3nH2O
Khi đốt cháy 1 mol PP sinh ra 3n mol CO2 → 3n = 300 → n = 100
2. Bài tập tự luyện
Câu 1. Khối lượng phân tử của 1 loại tơ capron bằng 16950 đvC, của tơ enang bằng 21590 đvC. Số mắt xích trong công thức phân tử của mỗi loại tơ trên lần lượt là:
A. 150 và 170.
B. 170 và 180.
C. 120 và 160.
D. 200 và 150.
Phân tử khối 1 mắt xích của tơ capron = 113, của tơ enang = 127
Tìm mắt xích chỉ cần lấy khối lượng phân tử chia cho phân tử khối của 1 mắt xích
=> 150 và 170
Câu 2. Trong 1 kg gạo chứa 81% tinh bột có số mắt xích tinh bột là
A. 3,011.1024.
B. 5,212.1024.
C. 3,011.1021.
D. 5,212.1021.
Số mắt xích là: 100/162.6,02.1023 .0.81% =3,01.1024
Câu 3. Đun polime X với Br2/Fe thấy sinh ra một chất khí không màu có thể làm kết tủa dung dịch AgNO3. Nếu đun khan X sẽ thu được một chất lỏng Y (dY/kk = 3,586). Y không những tác dụng với Br2/Fe mà còn tác dụng được với nước Br2. Công thức cấu tạo của Y là
A. C6H5–CH3.
B. C6H5–CH=CH2.
C. C6H5–C≡CH.
D. C6H11–CH=CH2.
Polime X + Br2/Fe → ↑ khí không màu. Khí không màu + AgNO3 → kết tủa
=> X là polime có chứa vòng C6H5-
Đun khan X sẽ thu được một chất lỏng Y (nY)
Theo đề bài: MY = 104
Y có dạng C6H5-R → MR = 104 - (12.6 + 5) = 27 => R là C2H3-
Mà Y + Br2/Fe, + Br2 → Y là C6H5–CH=CH2=> đáp án đung là đáp án B
Câu 4. Đun hỗn hợp gồm acrilonitrin và ankađien liên hợp X (tỉ lệ mol 1:1) thu được polime Y. Trong Y có 78,505% khối lượng cacbon. Công thức của Y là
A. –(–CH2–C(CH3)=CH–CH2–CH2–CH(CN)–)n –.
B. –(–CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH(CN)–)n-.
C. –(–CH2–C(CH3)=C(CH3)–CH2–CH2–CH(CN)–)n-
D. –(–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH(CN)–)n–.
B. –(–CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH(CN)–)n-.
Câu 5. Khi tiến hành phản ứng trùng ngưng giữa axit ađipic và hexametylenđiamin ta thu được một tơ nilon-6,6 chứa 12,39% nitơ về khối lượng. Tỉ lệ số mắt xích giữa axit ađipic và hexametilenđiamin trong mẫu tơ trên là
A. 1:3
B. 1:1
C. 2:3
D. 3:2
Tơ có dạng (-NH-C6H12-NH-)(-CO-C4H8-CO-)x
→
→ x = 1
→ Tỷ lệ axit ađipic: hexametylenđiamin = x:1 = 1:1
Câu 6: Một loại cao su chứa 2% S. Hỏi cứ bao nhiêu mắt xích izopren thì có một cầu nối ddiissunfua –S-S-?
A. 46
B. 64
C. 80
D. 40
Đáp án B
Sơ đồ: (C5H8)n + S2 → C5nH8n -2S2
Tỷ lệ % đisunfua (64.100)/(68n+62) = 2%
=> n = 46
Câu 7: Tiến hành clo hoá poli (vinyl clorua) thu được một loại polime X dùng để điều chế tơ clorin. Trong X có chứa 66,18% clo theo khối lượng. Vậy, trung bình có bao nhiêu mắt xích PVC phản ứng được với một phân tử clo?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Đáp án B
Gọi n là số mắt xích PVC và x là số phân tử Clo
(C2H3Cl)n + xCl2 → C2nH(3n-x)Cl(n+x) + xHCl
Ta có:
Quy đồng rồi biến đổi PT trên ta tìm được:
n = 2,16x
Đề bài hỏi là "Hỏi trung bình có bao nhiêu mắt xích PVC kết hợp với 1 phân tử clo”
x = 1 (số phân tử clo)
=> n = 2,16 ≈ 2.
Câu 8: Cứ 5,668 g cao su buna-S phản ứng vừa hết với 3,462 g brom trong CCl4. Tỉ lệ mắt xích butađien và stiren trong cao su buna-S là:
A. 1:3
B. 1:2
C. 2:3
D. 3:5
Cao su buna-S có dạng [-CH2CH=CHCH2-CH2CH(C6H5)]n.
⇒ dù trùng hợp theo tỉ lệ nào thì Br2 chỉ cộng vào gốc butađien.
⇒ nbutađien = nBrom ≈ 0,022 mol ⇒ nstiren = (5,688 – 0,022 × 54) : 104 = 0,043 mol.
nbutađien : nstiren = 0,022 : 0,043 ≈ 1 : 2
Câu 9: Clo hoá PVC thu được một polime chứa 63,96% clo về khối lượng, trung bình 1 phân tử clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC. Giá trị của k là
A. 4
B. 6
C. 5
D. 3
Trung bình 1 phân tử clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC
C2kH3kClk + Cl2 → C2kH3k-1Clk+1 + HCl
Theo bài ta có:
⇔ k=3
Cứ 3 mắt xích PVC tác dụng với 1 phân tử Cl2
Câu 10. Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng cao su buna-S với lượng không khí vừa đủ, thấy tạo một hỗn hợp khí ở nhiệt độ 127oC mà trong đó N2 chiếm 76,36% về thể tích (giả sử không khí chỉ chứa oxi và nitơ theo tỉ lệ thể tích là 1:4). Tỉ lệ số mắt xích butađien và stiren trong polime này là ?
A. 2:1
B. 3:2
C. 2:3
D. 3:4
Giả sử cao su có dạng:
(C4H6)m(C8H8)n + (5,5m+10n) O2 → (4m+8n) CO2 + (3m+4n) H2O
1 mol 5,5m + 10n 4m + 8n 3m + 4n
=> nN2 = 4nO2 pứ = 22m + 40n
Khí sau phản ứng gồm : (22m + 40n) mol N2; (4m + 8n) mol CO2; (3m + 4n) mol H2O
Có %VN2 = 76,36% => (22m + 40n)/(29m + 52n) = 0,7636
=> m : n = 2 : 1
Câu 11. Một polime Y có cấu tạo như sau :
… –CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2– …
Công thức một mắt xích của polime Y là :
A. –CH2–CH2–CH2– .
B. –CH2–CH2–CH2–CH2– .
C. –CH2– .
D. –CH2–CH2– .
Để làm được loại câu hỏi này, ta cần xác định được monome của polime.
Từ cấu tạo của Y ta nhận thấy, monome của Y là CH2=CH2
=> 1 mắt xích của chất Y có công thức là: –CH2–CH2–
Câu 12. Tiến hành clo hóa poli(vinyl clorua) thu được một loại polime X dùng để điều chế tơ clorin. Trong X có chứa 66,18% clo theo khối lượng. Vậy trung bình có bao nhiêu mắt xích PVC phản ứng được với một phân tử clo?
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đặt a là số mắt xích –CH2–CHCl– hay –C2H3Cl– tham gia phản ứng với một phân tử Cl2. Do PVC không có liên kết bội, nên chỉ phản ứng thế với Cl2 :
C2aH3aCla + Cl2 → C2aH3a-1Cla+1 + HCl
%Cl = [35,5(a + 1)]/[24a + (3a − 1) + 35,5/(a + 1)]= 66,18/100 ⇒ a = 2.
.......................................
Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:
