Một phản ứng trùng hợp tạo ra polyme tuyến tính từ monomer M với phản ứng nối đầu cuối (step-growth). Ban đầu có 0,50 mol M trong thể tích 1,00 L, năng suất phản ứng chuyển dạng tương đương p = 0,95. Tính độ phân tử trung bình bằng số (Pn) và số trung bình phân tử lượng (Mn) nếu khối lượng phân tử monomer M là 100 g/mol. Giải thích ý nghĩa p và mối liên hệ giữa p và phân bố độ dài mạch; nêu phương pháp thực nghiệm để nâng p lên gần 1.

Question

Accepted Answer

Để tính độ phân tử trung bình bằng số (Pn) và số trung bình phân tử lượng (Mn) cho phản ứng trùng hợp này, ta cần sử dụng công thức sau:

1. **Tính độ phân tử trung bình bằng số (Pn)**:

$$ P_n = \frac{M_0}{1 - p} $$

Trong đó:
   - $ M_0 $ là số mol monomer ban đầu (0,50 mol).
   - $ p $ là năng suất phản ứng (0,95).

Thay số vào công thức:

$$ P_n = \frac{0,50}{1 - 0,95} = \frac{0,50}{0,05} = 10 $$

Do đó, độ phân tử trung bình bằng số $ P_n $ là 10.

2. **Tính số trung bình phân tử lượng (Mn)**:

$$ M_n = P_n \times M_m $$

Trong đó:
   - $ M_m $ là khối lượng phân tử của monomer M (100 g/mol).

Thay số vào công thức:

$$ M_n = 10 \times 100 = 1000 \, \text{g/mol} $$

Do đó, số trung bình phân tử lượng $ M_n $ là 1000 g/mol.

### Ý nghĩa của p

Năng suất phản ứng $ p $ là đại diện cho tỷ lệ phần trăm của monomer đã tham gia vào phản ứng tạo thành polymer. Nếu $ p $ càng gần 1, điều này có nghĩa là hầu hết các monomer đã được kết hợp lại thành polymer. Mối quan hệ giữa $ p $ và phân bố độ dài mạch là khi $ p $ cao, độ dài mạch của polymer thường đồng nhất hơn và có ít sự phân bố độ dài mạch hơn, dẫn đến tính chất vật lý tốt hơn.

### Phương pháp thực nghiệm để nâng p lên gần 1

Để nâng $ p $ lên gần 1, có thể áp dụng một số phương pháp thực nghiệm như:

1. **Tăng nồng độ monomer**: Tăng nồng độ của monomer sẽ tăng khả năng gặp nhau giữa các monomer, từ đó tăng hiệu suất phản ứng.

2. **Sử dụng xúc tác**: Sử dụng xúc tác có thể làm tăng tốc độ phản ứng và giúp nâng cao tỷ lệ phản ứng thành công.

3. **Điều chỉnh điều kiện phản ứng**: Thay đổi nhiệt độ, áp suất hoặc pH để tối ưu hóa điều kiện phản ứng có thể cải thiện hiệu suất.

4. **Thời gian phản ứng**: Tăng thời gian phản ứng để đảm bảo rằng tất cả các monomer có cơ hội phản ứng tối đa.

Các biện pháp này sẽ giúp tăng $ p $ và đạt được polymer với độ phân tử cao hơn và tính chất vật lý tốt hơn.

Một phản ứng trùng hợp tạo ra polyme tuyến tính từ monomer M với phản ứng nối đầu cuối (step-growth). Ban đầu có 0,50 mol M trong thể tích 1,00 L, năng suất phản ứng chuyển dạng tương đương p = 0,95. T...