Phenol fomanđehit (PF) là một loại nhựa tổng hợp được tạo thành từ phản ứng giữa phenol và fomanđehit. PF còn được gọi là poli phenol fomandehit hay nhựa phenolic. Với tính chất cứng, chịu nhiệt, chống mài mòn và chống ẩm cao, PF được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Sau đây là bài viết về Polime(phenol-fomanđehit) ở dạng nhựa novolac, mời các bạn cùng tham khảo!
Mục lục bài viết
1. Polime (phenol-fomanđehit) dạng nhựa novolac có cấu trúc:
Polime(phenol-fomanđehit) ở dạng nhựa novolac có cấu trúc như sau:
Một đoạn mạch polime trên có phân tử khối là 25440u chứa bao nhiêu mắt xích?
A. 212.
B. 424.
C. 240.
D. 480.
Chọn đáp án C
Mỗi mắt xích phenol-fomanđehit là
2. Khái quát về Phenol Formanđehit:
Khái niệm
Phenol fomanđehit (PF) là một loại nhựa tổng hợp được tạo thành từ phản ứng giữa phenol và fomanđehit. PF còn được gọi là poli phenol fomandehit hay nhựa phenolic. Với tính chất cứng, chịu nhiệt, chống mài mòn và chống ẩm cao, PF được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.
Nhựa novolac là một loại polymer phenolic được tạo ra thông qua phản ứng đồng đẳng giữa fomanđehit và phenol dư, với sự hiện diện của xúc tác axit. Trong quá trình tổng hợp, các phân tử phenol và fomanđehit kết hợp để tạo ra cấu trúc polyme. Cấu trúc của novolac thường chứa các nhóm phenolic không bị liên kết với nhau hoàn toàn, tạo ra một mạng polymer không hoàn chỉnh.
Nhựa phenol fomanđehit và ứng dụng
– Nhựa phenol fomanđehit có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp, bao gồm:
– Sản xuất ván ép, ván MDF, và ván ximăng: PF được dùng như chất kết dính chính trong quá trình sản xuất các loại ván công nghiệp. Nó giúp tăng độ bền và khả năng chống ẩm của vật liệu.
– Keo phenol fomanđehit: PF được sử dụng để sản xuất keo dán chịu nước, được ứng dụng rộng rãi trong ngành gỗ, nội thất và xây dựng.
– Sản xuất linh kiện điện tử và cách điện: Do khả năng chịu nhiệt cao, PF được dùng để sản xuất linh kiện điện tử, như bo mạch chủ, và vật liệu cách điện.
– Sản xuất vật liệu composite: PF cũng được dùng làm chất kết dính trong các vật liệu composite, kết hợp với các loại sợi thủy tinh, sợi carbon, hoặc sợi aramid để tạo ra vật liệu cứng, chịu lực tốt.
Điều chế poli phenol fomandehit
Quá trình điều chế poli phenol fomandehit gồm các bước sau:
– Phenol và fomanđehit được phản ứng với nhau trong một môi trường kiềm (ví dụ: NaOH hoặc KOH) để tạo ra các sản phẩm trung gian là các hợp chất metylol, với công thức tổng quát là C6H5O(CH2OH)n, trong đó n=1, 2, 3.
– Các sản phẩm trung gian này tiếp tục phản ứng với nhau, kết hợp thông qua liên kết ether (-C-O-C-) và liên kết methylene (-CH2-). Quá trình này dẫn đến sự tạo thành của các mạch poli phenol fomandehit dài hơn.
– Phản ứng tổng hợp của phenol fomanđehit có thể được kiểm soát thông qua điều chỉnh tỷ lệ phenol và formaldehyde, cũng như điều kiện phản ứng như nhiệt độ, pH và thời gian phản ứng. Điều chỉnh các điều kiện này sẽ giúp đạt được các loại nhựa phenolic với đặc tính khác nhau, phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Phương trình điều chế poli phenol fomandehit
– Một phương trình đại diện cho quá trình điều chế poli phenol fomandehit có thể được viết như sau:
nC6H5OH + mCH2O → (C6H5O(CH2O)m)n
Trong đó:
C6H5OH là phenol
CH2O là formaldehyde
(C6H5O(CH2O)m)n là poli phenol fomandehit
n và m là số lượng mol của phenol và fomanđehit tương ứng.
– Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phương trình trên chỉ mang tính đại diện và đơn giản hóa, bởi quá trình điều chế poli phenol fomandehit thực tế phức tạp hơn nhiều, với nhiều sản phẩm trung gian và phản ứng phụ.
– Phenol fomanđehit là một loại nhựa tổng hợp quan trọng trong ngành công nghiệp, với nhiều ứng dụng trong sản xuất vật liệu, keo dán, và linh kiện điện tử. Quá trình điều chế poli phenol fomandehit diễn ra thông qua phản ứng giữa phenol và formaldehyde trong môi trường kiềm, tạo ra các mạch poli phenol dài hơn. Việc hiểu rõ về cấu trúc và quá trình điều chế của phenol formaldehyde giúp các nhà khoa học và kỹ sư phát triển những sản phẩm và ứng dụng mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội.
3. Các dạng bài tập về Phenol Formanđehit:
Ví dụ 1 : Số hợp chất thơm có công thức phân tử C7H8O vừa tác dụng được với Na, vừa tác dụng với NaOH là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Hợp chất thơm vừa phản ứng được với Na, vừa phản ứng được với NaOH và phenol
Ứng với CTPT này có 5 đồng phân
Ví dụ 2 : Số chất ứng với công thức phân tử C7H8O (là dẫn xuất của benzen) đều tác dụng được Na sinh khí H2 nhưng không tác dụng với dung dịch NaOH là
A. 2. B. 4. C. 3. D. 1.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Phản ứng được với Na nhưng không phản ứng được với NaOH
Hợp chất có nguyên tử H linh động nhưng không thể hiện tính axit → OHancol
Có duy nhất cấu tạo thỏa mãn với điều kiện đề bài
Ứng với CTPT này có 5 đồng phân
Ví dụ 3 : X có công thức đơn giản nhất trùng với công thức phân tử. Số đồng phân cấu tạo thuộc loại hợp chất thơm ứng với công thức phân tử của X là
A. 5. B. 4 C. 6. D. 3.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
mC : mH : mO = 21 : 2 : 4
=> nC : nH : nO = 1,75 : 2 : 0,25 = 7 : 8 : 1
Ứng với CTPT này có 5 đồng phân
Ví dụ 4 : Một dung dịch X chứa 5,4 gam chất đồng đẳng của phenol đơn chức. Cho dung dịch X phản ứng với nước brom (dư) thu được 17,25 gam hợp chất chứa ba nguyên tử brom trong phân tử, giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn. Công thức phân tử chất đồng đẳng của phenol là
A. C7H7OH. B. C8H9OH.
C. C9H11OH. D. C9H11OH.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Gọi số mol Br2 là x mo1
Áp dụng BTKL:
5,4 + 160x = 17,25 + 81x => x = 0,15
=> nX = 0,05 mol
=> M = 5,4/0,05 = 108 => C7H7OH
Ví dụ 5 : Cho 15,5 gam hỗn hợp 2 phenol A và B liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của phenol tác dụng vừa đủ với 0,5 lít dung dịch NaOH 0,3M. Công thức phân tử của 2 phenol và % khối lượng của hỗn hợp lần lượt là :
A. C7H7OH (69,68%) và C8H9OH (30,32%).
B. C6H5OH (69,68%) và C7H7OH (30,32%).
C. C6H5OH (30,32%) và C7H7OH(69,68%).
D. Kết quả khác.
Hướng dẫn giải:
Gọi công thức trung bình của 2 phenol là: 
nNaOH = 0,15 mol
⇒ A: C6H5OH (x mol); B: C7H7OH (y mol)
Ta có: x + y = 0,15 mol;
94x + 108y= 15,5
⇒ x = 0,05 mol; y = 0,1 mol
%mC6H5OH = 0,05.94/15,5.100% = 30,32%
⇒ Đáp án C
Ví dụ 6 : Để điều chế axit picric, người ta cho 14,1 gam phenol tác dụng với HNO3 đặc, H2SO4 đặc. Biết lượng axit HNO3 đã lấy dư 25% so với lượng cần thiết. Số mol HNO3 cần dùng và khối lượng axit picric tạo thành là :
A. 0,5625 mol ; 34,75 gam. C. 0,5625 mol ; 34,35 gam.
B. 0,45 mol ; 42,9375 gam. D. 0,45 mol ; 42,9375 gam.
Hướng dẫn giải:
C6H5OH + 3HNO3 H2SO4→ C6H2(NO2)3OH(axit picric)+ 3H2O
Pt: 94 → 189 → 229 (g)
Theo đề bài m phenol = 14,1g
⇒ mHNO3 = 14,1.189/94 = 28,35g ⇒ nHNO3 = 0,45mol
⇒ nHNO3 dùng = 0,45 + 25%.0,45 = 0,5625 mol
maxit picric = 14,1.229/94 = 34,35g
⇒ Đáp án C
Ví dụ 7 : Một hỗn hợp X gồm ancol etylic và phenol tác dụng với Na dư cho ra hỗn hợp hai muối có tổng khối lượng là 25,2 gam. Cũng lượng hỗn hợp ấy tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 1M. Số mol của chất trong hỗn hợp X và thể tích H2 bay ra (đkc) trong phản ứng giữa X và Na là :
A. 0,2 mol ancol ; 0,1 mol phenol ; 3,36 lít H2.
B. 0,18 mol ancol ; 0,1 mol phenol ; 5,376 lít H2.
C. 0,1 mol ancol ; 0,1 mol phenol ; 2,24 lít H2.
D. 0,2 mol ancol ; 0,2 mol phenol ; 4,48 lít H2.
Hướng dẫn giải:
Khi tác dụng với Na:
C2H5OH + Na → C2H5ONa + 1/2 H2
x y 0,5y (mol)
C6H5OH + Na → C6H5ONa + 1/2 H2
y y 0,5y (mol)
mmuối = mC2H5ONa + mC6H5ONa = 68x + 116y = 25,2g (1)
Khi tác dụng với NaOH, chỉ có phenol tác dụng:
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
nC6H5OH = nNaOH = 0,1 mol = y ⇒ x = 0,2 mol; VH2 = 22,4.0,5(x+y) = 3,36 lít⇒ Đáp án A
THAM KHẢO THÊM:
