Skip to content · ⁨Bỏ qua nội dung⁩

Polymerisation · ⁨Polymer hóa⁩

A-Level Chemistry · ⁨Hóa học A-Level⁩ · Topic 35 · ⁨Chủ đề 35⁩

Video lesson for this topic · ⁨Bài học video cho chủ đề này⁩ Open the video page · ⁨Mở trang video⁩
7:58

Polyme hóa (A2)

Hãy nhìn ba vật thể rất khác nhau. Một bó dây thừng nylon. Một chai nước uống bằng nhựa. Protein trong mái tóc của bạn. Chúng dường như không có gì chung. Thế nhưng cả ba…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp⁩

35.1

Condensation polymerisation · ⁨Polyme hóa condensation⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English
  1. describe the formation of polyesters: (a) the reaction between a diol and a dicarboxylic acid or dioyl chloride (b) the reaction of a hydroxycarboxylic acid
  2. describe the formation of polyamides: (a) the reaction between a diamine and a dicarboxylic acid or dioyl chloride (b) the reaction of an aminocarboxylic acid (c) the reaction between amino acids
  3. deduce the repeat unit of a condensation polymer obtained from a given monomer or pair of monomers
  4. identify the monomer(s) present in a given section of a condensation polymer molecule
Tiếng Việt
  1. mô tả sự hình thành polyester: (a) phản ứng giữa diol và axit dicarboxylic hoặc dioyl clorua (b) phản ứng của hydroxycarboxylic acid
  2. mô tả sự hình thành polyamide: (a) phản ứng giữa diamine và axit dicarboxylic hoặc dioyl clorua (b) phản ứng của aminocarboxylic acid (c) phản ứng giữa các amino acid
  3. suy ra đơn vị lặp lại của một polymer ngưng tụ từ monomer hoặc cặp monomer đã cho
  4. xác định monomer có trong một đoạn phân tử polymer ngưng tụ đã cho

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Nguồn: Chương trình Cambridge International⁩

English

In condensation polymerisation 缩合聚合, monomers join into a long chain and a small molecule (such as water or $\text{HCl}$) is lost each time a new bond forms. Each monomer needs two reactive groups, so the chain can grow at both ends.

Polyesters

A polyester 聚酯 has many ester links along its chain. You can make one from:

  • a diol 二醇 (two $\text{–OH}$ groups) and a dicarboxylic acid 二羧酸 (two $\text{–COOH}$ groups), or a dioyl chloride.
  • a single hydroxycarboxylic acid, which has both an $\text{–OH}$ and a $\text{–COOH}$.

Polyamides

A polyamide 聚酰胺 has many amide links. You can make one from:

  • a diamine 二胺 (two $\text{–NH}_2$ groups) and a dicarboxylic acid or a dioyl chloride.
  • a single aminocarboxylic acid, or from amino acids 氨基酸 joining together (proteins are natural polyamides).

Repeat units and monomers

The repeat unit 重复单元 of a condensation polymer contains parts of both monomers, minus the atoms lost as the small molecule. To find the monomers 单体 from a section of polymer, break the chain at each ester or amide link, then add back $\text{–OH}$ and $\text{–H}$ (or $\text{–Cl}$).

Worked example. A polymer chain contains repeating $\text{–CONH–}$ links. Name the type of polymer, identify the monomers, and give the small molecule lost. A $\text{–CONH–}$ link is an amide, so this is a polyamide made by condensation polymerisation. To find the monomers, break the chain at each amide link and give the cut ends their atoms back: the carbon side takes $\text{–OH}$, making a dicarboxylic acid, and the nitrogen side takes $\text{–H}$, making a diamine. The small molecule lost at each link is water (or $\text{HCl}$, if an acyl dichloride was used in place of the acid). Each monomer must have two functional groups, or the chain could never keep growing - if the monomer you propose has only one, you have broken the chain in the wrong place.

Tiếng Việt

Trong polyme hóa condensation, các monomer liên kết lại thành chuỗi dài và một phân tử nhỏ (như nước hoặc $\text{HCl}$) bị mất đi mỗi khi liên kết mới hình thành. Mỗi monomer cần hai nhóm phản ứng, do đó chuỗi có thể phát triển ở cả hai đầu.

Một nhóm carboxyl gắn với một nhóm hydroxyl để tạo liên kết este và một nhóm carboxyl gắn với một nhóm amine để tạo liên kết amid, mỗi phản ứng giải phóng một phân tử nước
Liên kết ngưng tụ: một polyester tạo liên kết este và một polyamide tạo liên kết amid; mỗi liên kết mới giải phóng một phân tử nhỏ (ở đây là nước)

Polyester

Một polyester có nhiều liên kết dọc theo mạch của nó. Bạn có thể tổng hợp nó từ:

  • một diol (hai $\text{–OH}$) và một axit dicarboxylic (hai $\text{–COOH}$), hoặc một dioxy clorua.
  • một axit hydroxycarboxylic đơn lẻ, chứa cả một $\text{–OH}$ và một $\text{–COOH}$.
Một bó chai nhựa uống trong suốt bị nghiền nát
Chai nước uống PET được làm từ một polyester — một polymer ngưng tụ, được thu gom ở đây để tái chế

Polyamide

Một polyamide có nhiều liên kết amid. Bạn có thể tổng hợp nó từ:

  • một diamine (hai $\text{–NH}_2$) và một axit dicarboxylic hoặc một dioxy clorua.
  • một axit aminocarboxylic đơn lẻ, hoặc từ axit amin liên kết với nhau (protein là các polyamide tự nhiên).
Một sợi nylon màu hồng đang được kéo lên khỏi cốc, tạo thành sợi liên tục trên bề mặt chất lỏng
"Thí nghiệm dây thừng nylon": nylon (một polyamide) hình thành nơi hai dung dịch tác dụng gặp nhau, vì vậy một sợi dài duy nhất có thể được kéo ra (nó có màu hồng ở đây do thêm chỉ thị)

Đơn vị lặp lại và monomer

Đơn vị lặp lại của một polymer ngưng tụ chứa các phần của cả hai monomer, trừ đi các nguyên tử bị mất dưới dạng phân tử nhỏ. Để tìm monomer từ một đoạn polymer, hãy cắt mạch tại mỗi liên kết este hoặc amid, sau đó thêm lại $\text{–OH}$ và $\text{–H}$ (hoặc $\text{–Cl}$).

Chuỗi polyester bị đứt tại các liên kết este và các đầu cắt được bổ sung -OH và -H, để thu hồi các monomer diol và acid dicarboxylic
Để tìm monomer, hãy cắt mạch tại mỗi liên kết và bổ sung –OH và –H vào các đầu cắt — ở đây tạo ra diol và axit dicarboxylic

Ví dụ đã giải. Một mạch polymer chứa các liên kết $\text{–CONH–}$ lặp lại. Hãy gọi tên loại polymer, xác định các monomer và cho biết phân tử nhỏ nào đã bị mất. Một liên kết $\text{–CONH–}$ là một amide, vì vậy đây là một polyamide được tạo thành bằng cách ngưng tụ polymer hóa. Để tìm monomer, hãy cắt mạch tại mỗi liên kết amid và hoàn trả các nguyên tử cho các đầu cắt: phía carbon nhận $\text{–OH}$, tạo thành một axit dicarboxylic, và phía nitơ nhận $\text{–H}$, tạo thành một diamine. Phân tử nhỏ bị mất tại mỗi liên kết là nước (hoặc $\text{HCl}$, nếu acyl dichloride được sử dụng thay cho axit). Mỗi monomer phải có hai nhóm chức, nếu không mạch sẽ không bao giờ tiếp tục phát triển - nếu monomer bạn đề xuất chỉ có một, bạn đã cắt mạch sai chỗ.

Explore · ⁨Khám phá⁩

Condensation polymer route · ⁨Con đường polymer hóa ngưng tụ⁩

Watch monomers join while a small molecule leaves each time. · ⁨Quan sát monomer liên kết trong khi mỗi lần có một phân tử nhỏ rời đi.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
condensation polymerisation/kɒndenˈseɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ polymer hóa condensation
polyester/ˌpɒlɪˈestə/ polyester
diol/dɪˈɒl/ diol
dicarboxylic acid/ˌdɪkɑːbəkˈsɪlɪk ˈæsɪd/ axit dicarboxylic
polyamide/ˌpɒlɪˈeɪmaɪd/ polyamide
diamine/ˈdaɪəmaɪn/ diamine
amino acid/əˈmiːnəʊ ˈæsɪd/ acid amin
repeat unit/rɪˈpiːt ˈjuːnɪt/ đơn vị lặp lại
monomer/ˈmɒnəʊmə/ monome
addition polymerisation/əˈdɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ polymer hóa cộng
poly(alkene)/ˈpɒlɪ/ poly(alkene)
biodegradable/ˌbaɪəʊdɪˈɡreɪdəbl/ có thể phân hủy sinh học
hydrolysis/haɪˈdrɒləsɪs/ thủy phân
35.2

Predicting the type of polymerisation · ⁨Dự đoán loại polymer hóa⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English
  1. predict the type of polymerisation reaction for a given monomer or pair of monomers
  2. deduce the type of polymerisation reaction which produces a given section of a polymer molecule
Tiếng Việt
  1. dự đoán loại phản ứng polymer hóa cho một monomer hoặc cặp monomer đã cho
  2. suy ra loại phản ứng polymer hóa tạo ra một đoạn phân tử polymer đã cho

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Nguồn: Chương trình Cambridge International⁩

English
Clue Type
the monomer has a C=C double bond, and nothing else is lost addition polymerisation 加成聚合
each monomer has two functional groups, and a small molecule is lost; the chain has ester or amide links condensation polymerisation
Tiếng Việt
Manh mối Loại
monomer có liên kết đôi C=C và không có gì khác bị mất polymer hóa cộng
mỗi monomer có hai nhóm chức, và một phân tử nhỏ bị mất; mạch có liên kết este hoặc amid polymer hóa ngưng tụ
Hai bảng so sánh polymer hóa cộng, nơi C=C mở ra và không có gì bị mất, với polymer hóa ngưng tụ, nơi hai monomer có hai nhóm tham gia liên kết và một phân tử nhỏ bị mất
Hai loại polymer hóa: cộng mở C=C và không mất gì; ngưng tụ nối các monomer hai nhóm chức và mất một phân tử nhỏ
Explore · ⁨Khám phá⁩

Polymerisation type lab · ⁨Phòng thí nghiệm loại trùng hợp⁩

Classify monomers by whether they form addition or condensation polymers. · ⁨Phân loại monome dựa trên việc chúng tạo thành polymer cộng hay polymer ngưng tụ.⁩

35.3

Degradable polymers · ⁨Polyme phân hủy sinh học⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English
  1. recognise that poly(alkenes) are chemically inert and can therefore be difficult to biodegrade
  2. recognise that some polymers can be degraded by the action of light
  3. recognise that polyesters and polyamides are biodegradable by acidic and alkaline hydrolysis
Tiếng Việt
  1. nhận biết rằng poly(alken) có tính trơ về mặt hóa học và do đó khó bị phân hủy sinh học
  2. nhận biết rằng một số polyme có thể bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng
  3. nhận biết rằng polyester và polyamide có thể phân hủy sinh học thông qua phản ứng thủy phân trong môi trường axit và kiềm

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Nguồn: Chương trình Cambridge International⁩

English
  • poly(alkene)s 聚烯烃 are chemically inert — they have only strong, non-polar C–C and C–H bonds, so they are hard to biodegrade 可生物降解 and last a long time.
  • some polymers are made so that light can break them down (they are photodegradable).
  • polyesters and polyamides are biodegradable, because their ester and amide links can be broken by acidic or alkaline hydrolysis 水解.
Tiếng Việt
  • poly(alkene) trơ về mặt hóa học — chúng chỉ có các liên kết C–C và C–H mạnh, không phân cực, nên khó phân hủy sinh học và tồn tại lâu dài.
  • một số polymer được thiết kế sao cho ánh sáng có thể phá vỡ chúng (chúng dễ phân hủy bởi ánh sáng).
  • polyester và polyamide có thể phân hủy sinh học, vì các liên kết este và amid của chúng có thể bị phá vỡ bởi quá trình thủy phân trong môi trường axit hoặc kiềm.
Explore · ⁨Khám phá⁩

Degradable polymer route · ⁨Con đường polymer phân hủy sinh học⁩

Follow how polymer structure controls breakdown. · ⁨Theo dõi cấu trúc polymer kiểm soát quá trình phân rã như thế nào.⁩

35.3

Exam tips · ⁨Mẹo làm bài thi⁩

English
  • Condensation polymers (polyesters, polyamides) form with loss of a small molecule ($\text{H}_2\text{O}$ or HCl) — draw the repeat unit and the lost molecule.
  • Identify the monomers from the polymer by breaking the ester or amide link — a common question.
  • Predict the type from the monomers: a $\text{C}=\text{C}$ gives addition; two functional groups give condensation.
  • Polyesters and polyamides are hydrolysable (more degradable); addition polymers are not.
Tiếng Việt
  • Polymer ngưng tụ (polyester, polyamide) hình thành kèm theo sự mất đi của một phân tử nhỏ ($\text{H}_2\text{O}$ hoặc HCl) — hãy vẽ đơn vị lặp lại và phân tử bị mất.
  • Xác định monomer từ polymer bằng cách cắt liên kết este hoặc amid — một câu hỏi thường gặp.
  • Dự đoán loại từ monomer: một $\text{C}=\text{C}$ cho cộng; hai nhóm chức cho ngưng tụ.
  • Polyester và polyamide có thể bị thủy phân (dễ phân hủy hơn); polymer cộng thì không.

Interactive lessons on this topic · ⁨Bài học tương tác về chủ đề này⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.⁩

Past Papers · ⁨Đề thi cũ⁩

More topics in A-Level Chemistry · ⁨Hóa học A-Level⁩ · ⁨Nhiều chủ đề hơn trong A-Level Chemistry · ⁨Hóa học A-Level⁩⁩

Log in or create account · ⁨Đăng nhập hoặc tạo tài khoản⁩

IGCSE, A-Level & AP