Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau phân biệt hai khái niệm quan trọng trong chương Polime, đó là trùng ngưng và đồng trùng ngưng. Đây là những kiến thức nền tảng giúp các em hiểu rõ hơn về cách tạo thành các loại polime khác nhau.

Các em hãy mở Sách giáo khoa Hóa học lớp 12, trang 187 và 192 để cùng theo dõi nhé.

1. Trùng ngưng

Khái niệm:

Trùng ngưng là phản ứng hóa học giữa các phân tử monome có khả năng phản ứng với nhau, đồng thời sinh ra phân tử nhỏ (thường là nước H2O, hoặc amoniac NH3, hoặc axit clohidric HCl…).

Điều kiện để xảy ra phản ứng trùng ngưng:

Để xảy ra phản ứng trùng ngưng, các phân tử monome phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng. Các nhóm chức này có thể là:

* Nhóm cacboxyl (-COOH) và nhóm hydroxyl (-OH)
* Nhóm cacboxyl (-COOH) và nhóm amino (-NH2)
* Nhóm hydroxyl (-OH) và nhóm hydroxyl (-OH) (trong trường hợp tạo este vòng)

Cơ chế chung:

Phản ứng trùng ngưng thường xảy ra theo cơ chế: nhóm chức ở phân tử monome này phản ứng với nhóm chức ở phân tử monome khác, tạo thành liên kết cộng hóa trị và giải phóng ra phân tử nhỏ.

Ví dụ minh họa (theo Sách giáo khoa):

* Trùng ngưng axit axetic với etanol: Tuy nhiên, phản ứng này chủ yếu tạo ra este đơn chức, không phải là phản ứng trùng ngưng tạo polime. Cô xin phép bỏ qua ví dụ này để tập trung vào các phản ứng tạo polime nhé.

* Trùng ngưng axit aminoaxetic (glixin): Axit aminoaxetic có cả nhóm cacboxyl (-COOH) và nhóm amino (-NH2) trong cùng một phân tử.

* Một phân tử axit aminoaxetic có thể phản ứng với một phân tử khác theo kiểu: nhóm -COOH của phân tử này phản ứng với nhóm -NH2 của phân tử kia, tạo thành liên kết peptit (-CO-NH-) và giải phóng ra một phân tử nước.

* Công thức của axit aminoaxetic là: NH2-CH2-COOH

* Phản ứng trùng ngưng của n phân tử axit aminoaxetic:
n NH2-CH2-COOH \(\xrightarrow{t^0, xt}\) (-NH-CH2-CO-)n + n H2O

* Sản phẩm là polipeptit, thuộc loại poliamit.

* Trùng ngưng etilenglicol với axit terephtalic:

* Etilenglicol (HO-CH2-CH2-OH) có hai nhóm hydroxyl (-OH).
* Axit terephtalic là một axit có hai nhóm cacboxyl (-COOH) gắn vào hai vị trí para trên vòng benzen. Công thức là: C6H4(COOH)2.

* Phản ứng: Nhóm -OH của etilenglicol phản ứng với nhóm -COOH của axit terephtalic, tạo thành liên kết este (-COO-) và giải phóng nước.

* n HO-CH2-CH2-OH + n C6H4(COOH)2 \(\xrightarrow{t^0, xt}\) (-O-CH2-CH2-O-CO-C6H4-CO-)n + 2n H2O

* Sản phẩm là poli(etylen terephtalat) – một loại poliester.

2. Đồng trùng ngưng

Khái niệm:

Đồng trùng ngưng là phản ứng hóa học giữa hai hay nhiều loại monome khác nhau, nhưng cùng có khả năng tham gia phản ứng trùng ngưng, để tạo thành một polime duy nhất.

Điểm khác biệt cơ bản:

Điểm khác biệt lớn nhất so với trùng ngưng là ở chỗ:

* Trùng ngưng: Chỉ có một loại monome tham gia phản ứng, và loại monome đó có ít nhất hai nhóm chức khác nhau hoặc giống nhau có khả năng phản ứng.
* Đồng trùng ngưng: Có hai hay nhiều loại monome khác nhau tham gia phản ứng, và mỗi loại monome có thể có ít nhất một nhóm chức có khả năng phản ứng trùng ngưng.

Ví dụ minh họa (theo Sách giáo khoa):

* Đồng trùng ngưng caprolactam và etylenamin:
Caprolactam là một hợp chất vòng, có thể mở vòng và tham gia phản ứng trùng ngưng.
Etylenamin có nhóm amino (-NH2).

Phản ứng này tạo ra một loại poliamit. Tuy nhiên, Sách giáo khoa lớp 12 không đưa ra ví dụ cụ thể về phản ứng đồng trùng ngưng của caprolactam và etylenamin một cách chi tiết.

Cô xin phép mở rộng để các em dễ hình dung hơn, dù có thể không hoàn toàn nằm gọn trong một ví dụ duy nhất của Sách giáo khoa ở phần này.

Để minh họa cho khái niệm đồng trùng ngưng, chúng ta có thể nghĩ đến các loại polime được tạo thành từ nhiều loại monome khác nhau. Ví dụ, nếu có hai loại monome A và B, mỗi loại đều có khả năng phản ứng trùng ngưng, thì khi cho chúng phản ứng với nhau sẽ tạo thành một chuỗi polime mà các mắt xích A và B xen kẽ hoặc sắp xếp theo một trật tự nào đó.

Ví dụ, nếu A có nhóm chức X và B có nhóm chức Y, và X, Y có thể phản ứng với nhau giải phóng phân tử nhỏ, thì:
n A(X) + m B(Y) \(\xrightarrow{t^0, xt}\) (-A-B-)n,m + (n+m) phân tử nhỏ

Tóm tắt lại sự khác biệt:

| Đặc điểm | Trùng ngưng | Đồng trùng ngưng |
| :—————– | :———————————————————————— | :————————————————————————————- |
| Số loại monome | Một loại | Hai hoặc nhiều loại |
| Bản chất phản ứng | Giữa các phân tử cùng một loại monome, sinh ra phân tử nhỏ. | Giữa các phân tử khác nhau của hai hay nhiều loại monome, sinh ra phân tử nhỏ. |
| Sản phẩm | Polime được tạo thành từ các mắt xích giống nhau (từ một loại monome). | Polime được tạo thành từ các mắt xích khác nhau (từ nhiều loại monome). |

Hy vọng với phần giải thích chi tiết này, các em đã phân biệt rõ ràng hai khái niệm trùng ngưng và đồng trùng ngưng. Các em hãy xem lại các ví dụ trong Sách giáo khoa và thử làm các bài tập liên quan để củng cố kiến thức nhé. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô. Chúc các em học tốt!