Cách giải Bài toán về phản ứng Clo hóa PVC hay, chi tiết

Kiến thức cần nhớ

*Lý thuyết và Phương pháp giải

PVC hay Poli (vinyl clorua) là (C₂H₃Cl)_k hay C_2kH_3kCl_k.

Ta có phản ứng:

C_2kH_3kCl_k + Cl₂ → C_2kH_3k–1Cl_k+1 + HCl

Yêu cầu : tính tỷ lệ nguyên tử Clo phản ứng vào số mắt xích PVC

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. 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?

Hướng dẫn giải

Đặt k là số mắt xích -CH₂CHCl- hay C₂H₃Cl- tham gia phản ứng với 1 phân tử Cl₂. Do phân tử PVC không có liên kết bội nên chỉ phản ứng thế với Cl₂.

C_2kH_3kCl_k + Cl₂ → C_2kH_3k–1Cl_k+1 + HCl

%Cl =  = 0,6618

⇒ a = 2

Ví dụ 2. Thực hiện phản ứng chuyển hóa PVC thành tơ clorin bằng cách cho Clo tác dụng với PVC. Trong tơ clorin, Clo chiếm 66,67% về khối lượng. Số mắc xích trung bình của PVC đã phản ứng với 1 phân tử Clo là:

Hướng dẫn giải

PVC hay Poli (vinyl clorua) là (C₂H₃Cl)_k hay C_2kH_3kCl_k.

C_2kH_3kCl_k + Cl₂ → C_2kH_3k–1Cl_k+1 + HCl.

⇒ %m_Cl =  = 0,667 ⇒ k ≈ 2.

⇒ trung bình 1 phân tử Cl₂ tác dụng với 2 mắt xích

Ví dụ 3. Khi clo hóa PVC thu được một loại tơ clorin chứa 60,17% clo về khối lượng, trung bình 1 phân tử clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC. Giá trị của k là

Hướng dẫn giải

Ta có phản ứng:

C_2kH_3kCl_k + Cl₂ → C_2kH_3k–1Cl_k+1 + HCl

⇒ %m_Cl/tơ =  = 0,6017

⇒ k = 7

Ví dụ 4. Khi clo hóa PVC ta thu được một loại tơ clorin X. Biết trung bình một phân tử clo tác dụng với 4 mắt xích PVC. Tính % khối lượng clo trong tơ clorin X ?

Hướng dẫn giải

C_2kH_3kCl_k + Cl₂ → C_2kH_3k–1Cl_k+1 + HCl

Với k = 4: (C₂H₃Cl)₄ + Cl₂ → C₈H₁₁Cl₅ + HCl

%Cl =  . 100% = 62,39%

Ví dụ 5. 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:

Hướng dẫn giải

Ta có phản ứng:

C_2kH_3kCl_k + Cl₂ → C_2kH_3k–1Cl_k+1 + HCl

Theo đề: %m_Cl =  = 0,6396

⇒ k = 3