Công thức, tính chất, ứng dụng của isopren (2024) chi tiết nhất

Công thức, tính chất, ứng dụng của isopren

I. Lí thuyết 

1. Định nghĩa

- Định nghĩa: Isopren là hiđrocacbon không no, mạch hở có hai liên kết đôi trong phân tử. Thuộc loại ankađien có hai liên kết đôi cách nhau bởi một liên kết đơn (ankađien liên hợp).

- Công thức phân tử : C₅H₈.

- Công thức cấu tạo: 

2. Tính chất vật lí 

- Isopren là chất lỏng (nhiệt độ sôi = 34 độ C), không tan trong nước, nhưng tan trong một số dung môi hữu cơ như: rượu, ete.

- Nhận biết: isopren làm mất màu nước brom.

3. Tính chất hóa học

a. Phản ứng cộng hiđro

b. Phản ứng cộng halogen và hiđro halogenua

c. Phản ứng trùng hợp

- Khi có mặt chất xúc tác, ở nhiệt độ và áp suất thích hợp isopren tham gia phản ứng trùng hợp chủ yếu theo kiểu cộng 1,4 tạo thành các polime mà mỗi mắt xích có chứa 1 liên kết đôi ở giữa:

- Poliisopren đều có tính đàn hồi cao nên được dùng để điều chế cao su tổng hợp. Loại cao su này có tính chất gần giống với cao su thiên nhiên.

d. Phản ứng đốt cháy

C₅H₈ + 7O₂ → 5CO₂ + 4H₂O

4. Ứng dụng

- Isopren là những monome rất quan trọng. Khi trùng hợp hoặc đồng trùng hợp chúng với các monome thích hợp khác sẽ thu được những monome có tính đàn hồi cao như cao su thiên nhiên, lại có thể có tính bền nhiệt, hoặc chịu dầu mỡ nên đáp ứng được nhu cầu đa dạng của kĩ thuật.

II. Bài tập vận dụng

Bài 1. Lấy 21,33 gam cao su isopren đã được lưu hóa đem đốt cháy hoàn toàn bằng oxi vừa đủ, sau phản ứng ngưng tụ hết hơi nước thì còn lại 34,272 lít khí (đktc). Trung bình cứ bao nhiêu mắt xích isopren thì có 1 cầu nối đisunfua (-S-S-)?

Hướng dẫn giải

21,33 gam C_5nH_{8n - 1}S₂ + O₂ → 5nCO₂ + (4n -1)H₂O + 2SO₂

Ta có: nC_5nH_8n−1S₂ =  mol

→ nCO₂ =  mol;

nSO₂ =  mol

Mà n_khí = nCO₂ + nSO₂ =  +  =  mol

→ n ≈ 21

Bài 2. Cao su lưu hóa có 2% lưu huỳnh về khối lượng. Khoảng bao nhiêu mắt xích isopren có một cấu trúc đisunfua-S-S? Giả thiết rằng S đã thay thế cho H ở cầu metylen trong mạch cao su.

Hướng dẫn giải

Cao su isopren có công thức (C₅H₈)_n

⇒ Khi lưu hóa, giả sử có 1 cầu nối S-S, cao su có CT: C_5nH_8n-2S₂

(Mỗi một S thay thế một H)

%S =  = 2% ⇒ n = 46

Bài 3. Một loại cao su thiên nhiên đã được lưu hóa có chứa 2,05% lưu huỳnh về khối lượng. Hỏi cứ bao nhiêu mắt xích isopren có một cầu nối đisunfua -S-S- giả thiết rằng S đã thay thế nguyên tử H ở nhóm metylen trong mạch cao su?

Hướng dẫn giải

Gọi x là số mắt xích isopren có 1 cầu nối đi sunfua

Vì S đã thay thế nguyên tử H ở nhóm metylen trong mạch cao su và % S là 2,05 nên:

%S =  = 2,05% ⇒ x = 45

Bài 4. Cao su lưu hóa có chứa 2,047% lưu huỳnh về khối lượng. Khoảng bao nhiêu mắt xích isopren có một cầu nối đisunfua -S-S-, giả thiết rằng S đã thay thế cho H ở cầu metylen trong mạch cao su?

Hướng dẫn giải

Ta có công thức của cao su isopren (C₅H₈)n.

(C₅H₈)_n + 2S → C_5nH_8n−2S₂.

1 mol (C₅H₈)_n ⇒ m_S = 64.

Khối lượng cao su = 68n + 62.

%S =  = 0,02 ⇒ n = 46.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học hay khác:

Công thức cấu tạo, tính chất hóa học, ứng dụng của C12H22O11 (2024) hay, chi tiết nhất

Công thức cấu tạo, tính chất hóa học, ứng dụng của C6H12O6 (2024) hay, chi tiết nhất

Công thức, tính chất, ứng dụng của cao su thiên nhiên (2024) hay, chi tiết nhất

Công thức, tính chất, ứng dụng của But - 1 - in (2024) hay, chi tiết nhất

Công thức, tính chất, ứng dụng của axit panmitic (2024) hay, chi tiết nhất