Cao su tổng hợp là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Cao su tổng hợp là gì lớp 12 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 12 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Cao su tổng hợp.

Cao su tổng hợp là gì (chi tiết nhất)

1. Cao su tổng hợp là gì?

- Cao su tổng hợp là loại vật liệu polymer có tính chất đàn hồi tương tự cao su tự nhiên, được điều chế bằng phản ứng trùng hợp.

- Có nhiều loại cao su tổng hợp, trong đó có một số loại thông dụng sau đây:

Cao su tổng hợp	Điều chế	Tính chất
Cao su buna	Trùng hợp buta – 1,3 – diene ở điều kiện nhiệt độ và xúc tác thích hợp, có kim loại Na xúc tác. nCH2=CH-CH=CH2$\stackrel{Na,t^o,p}{\to }$ $\sout{\left(\right.}C{H}_2\sout{}CH=CH\sout{}C{H}_2\sout{{\left.\right)}_n}$	Có tính đàn hồi và độ bền kém hơn cao su thiên nhiên.
Cao su isoprene	Trùng hợp isoprene. $\begin{array}{l}nC{H}_2=\underset{\left|\right.}{C}-CH=C{H}_2\stackrel{t^o,xt,p}{\to }\\ C{H}_3\end{array}$ $\begin{array}{l}\sout{(}C{H}_2-\underset{\left|\right.}{C}=CH-C{H}_2\sout{)}\\ C{H}_3\end{array}$	Tính đàn hồi tốt, độ bền cao, khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt tốt.
Cao su buna - S	Trùng hợp buta – 1,3 – diene với stypene. nCH2=CH-CH=CH2 + nC6H5CH=CH2	Tính đàn hồi cao
Cao su buna - N	Trùng hợp buta – 1,3 – diene với acrylonitrile.	Tính chống dầu tốt.
Cao su chloropene	Trùng hợp chloroprene.	Tính đàn hồi cao, bền với dầu mỡ…

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Khái niệm cao su

- Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi.

- Tính đàn hồi là tính biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác dụng.

2.2. Cao sụ tự nhiên

Cao su tự nhiên lấy từ mủ cây cao su. Cây cao su có tên khoa học là Hevea brasiliensis, có nguồn gốc từ Nam Mỹ, được trồng ở Việt Nam và ở nhiều nơi trên thế giới.

a) Đặc điểm cấu tạo

Cao su tự nhiên là một loại polymer có chứa các mắt xích isoprene, các liên kết đôi trong mạch cao su đều ở dạng cis:

b) Tính chất và ứng dụng

- Cao su tự nhiên có tính đàn hồi, không dẫn điện, chịu mài mòn, không thấm khí và nước, không tan trong nước và một số dung môi hữu cơ như ethanol,... nhưng tan trong xăng, benzene,... Cao su tự nhiên được dùng để sản xuất các loại lốp xe, băng tải, ống dẫn, gioăng, đệm, gối,...

- Do có liên kết đôi trong phân tử polymer nên cao su tự nhiên có thể tham gia các phản ứng cộng với H₂, HCl, Cl₂,...

- Khi cho cao su tác dụng với lưu huỳnh thu được cao su lưu hoá. Cao su sau khi lưu hoá có các cầu nối disulfide tạo mạng lưới không gian nên có các tính chất lí hoá nổi trội hơn so với cao su ban đầu,...

3. Bài tập minh họa

Câu 1. Dãy gồm các chất được dùng để tổng hợp cao su Buna-S là

A. CH₂=C(CH₃)−CH=CH₂, C₆H₅CH=CH₂.            

B. CH₂=CH−CH=CH₂, C₆H₅CH=CH₂.

C. CH₂=CH−CH=CH₂, lưu huỳnh.

D. CH₂=CH−CH=CH₂, CH₃−CH=CH₂.                  

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Khi trùng hợp buta-1,3-diene (CH₂=CH−CH=CH₂) với styrene (C₆H₅CH=CH₂) thu được cao su Buna-S:

Câu 2. Bản chất của quá trình lưu hoá cao su là tạo ra

A. cầu nối −O−O−

B. cầu nối −S−S−

C. cầu nối −C−S−           

D. cầu nối –C−C−

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Bản chất của quá trình lưu hoá cao su là tạo ra cầu nối −S−S−.

Câu 3. Cao su được sản xuất từ sản phẩm trùng hợp của buta-1,3-diene với CN−CH=CH₂ có tên gọi thông thường là

A. cao su Buna.              

B. cao su Buna-S.           

C. cao su Buna-N.          

D. cao su chloroprene.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Khi trùng hợp buta-1,3-diene (CH₂=CH−CH=CH₂) với acrylonitrile(CN−CH=CH₂) thu được cao su Buna-N.

Câu 4. Cao su lưu hóa thu được khi cho cao su tác dụng với chất nào sau đây?

A. Lưu huỳnh.

B. Na₂SO₃.                              

C. Na₂SO₄.

D. Styrene.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cao su lưu hóa thu được khi cho cao su tác dụng với lưu huỳnh.

Câu 5. Polymer nào sau đây không thuộc loại chất dẻo?

A. Poly(methyl methacrylate).

B. Poly(vinyl chloride).

C. Polystyrene.

D. Polybuta-1,3-diene.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Polymer không thuộc loại chất dẻo là: polybuta-1,3-diene vì là cao su.

Câu 6. Phát biểu nào sau đây là bản chất của sự lưu hóa cao su?

A. Làm cao su dễ ăn khuôn.

B. Giảm giá thành cao su

C. Tạo cầu nối disulfide giữa các mạch phân tử cao su làm cho chúng tạo mạng không gian.

D. Tạo loại cao su nhẹ hơn

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Bản chất lưu hóa cao su là tạo cầu nối disulfide giữa các mạch phân tử cao su làm cho chúng tạo mạng không gian.

Câu 7. Chất nào sau đây có khả năng trùng hợp thành cao su?

A. CH₂=CHCl.                                                        

C. CH₃−CH₂−C≡CH.    

B. CH₂=C(CH₃)−CH=CH₂.

D. CH₂=CH₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Trùng hợp CH₂=C(CH₃)−CH=CH₂ (isoprene) thu được cao su isoprene.

Câu 8. Polyisoprene tạo nên cao su thiên nhiên có cấu trúc như sau:

Một đoạn mạch polyisoprene có phân tử khối là 544 000 amu chứa số mắt xích là

A. 5000.

B. 6000.

C. 7000.

D. 8000.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Một mắt xích của polyisoprene: C₅H₈ có phân tử khối là 68 amu.

⟹ Số mắt xích của đoạn mạch trên là: $\frac{544000}{68}$ = 8000 mắt xích.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Keo dán epoxy là gì

• Cặp oxi hóa - khử là gì

• Điện cực là gì

• Thế điện cực chuẩn là gì

• Quy tắc alpha là gì

• Pin điện hóa là gì

---