题目
己内酰胺在封管内进行开环聚合。按 1 mol 己内酰胺计,加有水 0.0205mol 、醋酸 0.0205mol ,测得产物的端羧基为 19.8 mmol ,端氨基 2.3mmol 。从端基数据,计算数均分子量。
己内酰胺在封管内进行开环聚合。按 1 mol 己内酰胺计,
加有水 0.0205mol 、醋酸 0.0205mol ,测得产物的端羧基为 19.8 mmol ,端氨基 2.3mmol 。从端基数据,计算数均分子量。
题目解答
答案
解: NH(CH 2)5CO +H2O———— HO-CO(CH2)5NH-H
└ ┘
0.0205-0.0023 0.0023
NH(CH 2)5CO +CH 3COOH ———— HO-CO(CH2) 5NH-COCH3
└ ┘
0.0205-0.0175
0.0198-0.0023
M=113
m 1 113 17 0.0198 1 0.0023 43 0.0175
M n 5762.2
ni 0.0198
解析
步骤 1：确定己内酰胺的开环聚合反应
己内酰胺在封管内进行开环聚合，反应如下：
\[ \text{NH(CH}_2\text{)}_5\text{CO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{HO-CO(CH}_2\text{)}_5\text{NH-H} \]
\[ \text{NH(CH}_2\text{)}_5\text{CO} + \text{CH}_3\text{COOH} \rightarrow \text{HO-CO(CH}_2\text{)}_5\text{NH-COCH}_3 \]
步骤 2：计算端羧基和端氨基的摩尔数
根据题目，端羧基为 19.8 mmol，端氨基为 2.3 mmol。因此，端羧基的摩尔数为 0.0198 mol，端氨基的摩尔数为 0.0023 mol。
步骤 3：计算己内酰胺的摩尔数
己内酰胺的摩尔数为 1 mol。
步骤 4：计算聚合物的摩尔数
聚合物的摩尔数等于端羧基的摩尔数，即 0.0198 mol。
步骤 5：计算聚合物的摩尔质量
己内酰胺的摩尔质量为 113 g/mol。聚合物的摩尔质量为：
\[ M_n = \frac{113 \times 1}{0.0198} = 5762.2 \text{ g/mol} \]
己内酰胺在封管内进行开环聚合，反应如下：
\[ \text{NH(CH}_2\text{)}_5\text{CO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{HO-CO(CH}_2\text{)}_5\text{NH-H} \]
\[ \text{NH(CH}_2\text{)}_5\text{CO} + \text{CH}_3\text{COOH} \rightarrow \text{HO-CO(CH}_2\text{)}_5\text{NH-COCH}_3 \]
步骤 2：计算端羧基和端氨基的摩尔数
根据题目，端羧基为 19.8 mmol，端氨基为 2.3 mmol。因此，端羧基的摩尔数为 0.0198 mol，端氨基的摩尔数为 0.0023 mol。
步骤 3：计算己内酰胺的摩尔数
己内酰胺的摩尔数为 1 mol。
步骤 4：计算聚合物的摩尔数
聚合物的摩尔数等于端羧基的摩尔数，即 0.0198 mol。
步骤 5：计算聚合物的摩尔质量
己内酰胺的摩尔质量为 113 g/mol。聚合物的摩尔质量为：
\[ M_n = \frac{113 \times 1}{0.0198} = 5762.2 \text{ g/mol} \]