Cách giải bài tập về phản ứng trùng ngưng tạo polime hay, chi tiết

Kiến thức cần nhớ

* Phương pháp giải

ĐLBT khối lượng:

Monome → polime + H₂O

m_Monome = m_polime + m_H2O

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Trùng ngưng m gam glyxin, hiệu suất 80%, thu được polime và 21,6 gam nước. Giá trị m là:

Hướng dẫn giải

Phương trình phản ứng

n_H2NCH2COOH → (-NHCH₂COO-)_n + nH₂O

n_H2O =  = 1,2 mol → n_glyxin đã trùng ngưng = 1,2 mol

→ m =  = 112,5 g

Ví dụ 2. Khi trùng ngưng 7,5 gam axit amino axetic với hiệu suất 80%, ngoài amino axit còn dư, thu được m gam polime và 1,44 gam H₂O. Giá trị của m là :

Hướng dẫn giải

n_NH2CH2COOH → (−NH−CH₂−CO−)_n + nH₂O

m_{NH2CH2COOH(pư)} = 0,8.7,5 = 6(g)

m_polime =m_{NH2CH2COOH(pư)} − m_H2O = 6−1,44 =1,56g

Ví dụ 3. Khi tiến hành trùng ngưng axit amino axetic thu được polime và 7,2 gam H₂O. Khối lượng polime thu được là?

Hướng dẫn giải

n_H2O = 0,4 mol

n_NH2CH2COOH → (−NH−CH₂−CO−)_n + nH₂O

m_polime =  . 57n = 22,8 (g)

Ví dụ 4. Đun nóng 10,48 gam axit ε – aminocaproic (axit 6 – aminohexanoic) để thực hiện phản ứng trùng ngưng, thu được m gam policaproamit. Biết hiệu suất của quá trình trùng ngưng đạt 90%. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải

Giả sử hiệu suất phản ứng 100%

→ n_H2O = n_{axit ε – aminocaproic} =  = 0,08 mol.

⇒ m_{policaproamit} = m_{ε – aminocaproic} – m_H2O = 10,48 – 0,08 . 18 = 9,04 gam.

Thực tế, hiệu suất phản ứng H = 90% ⇒ m = 0,9 . 9,04 = 8,136 gam.

Ví dụ 5. Đem trùng ngưng x kg axit ε-aminocaproic thu được y kg polime và 12,15 kg H₂O với hiệu suất phản ứng 90%. Giá trị của x, y lần lượt là:

Hướng dẫn giải

nH₂N–(CH₂)₅–COOH → [-NH–(CH₂)₅–CO-]_n + nH₂O

n_H2O = 0,675 kmol ⇒ n_axit = 0,675 kmol

Vì H = 90% ⇒ n_{axit thực tế} = 0,675. = 0,75 kmol

⇒ x = 0,75.131 = 98,25 kg.

Áp dụng định luật BTKL, ta có:

y = 0,9.x - m_H2O = 98,25.0,9 – 12,15

⇒ y = 76,275 kg