Was ist ein Monomer?

Ein Monomer ist eine wiederholende Struktur oder Einheit innerhalb einer Art großer Molekül, die als Polymer bekannt ist.Das Wort kommt vom griechischen mono bedeutet und meros bedeutet Teil;Es ist einer von vielen ähnlichen Teilen einer langen Kette, die das Molekül ausmacht.Monomere verbinden sich zu Polymeren während einer chemischen Reaktion, die als Polymerisation bezeichnet wird und bei der sich die Moleküle miteinander verbinden, indem sie Elektronen in einer sogenannten kovalenten Bindung teilen.Sie können sich auch miteinander verbinden, um kleinere Strukturen zu bilden: Ein Dimer besteht beispielsweise aus zwei Monomeren und einem Trimer.Polymere können aus vielen Tausenden dieser Einheiten bestehen.

Die strukturellen Eigenschaften eines Polymers hängen von der Anordnung der Monomere ab, aus denen es zusammengesetzt ist.Dies kann seine Löslichkeit in Wasser, seinen Schmelzpunkt, seine chemische Reaktivität oder ihre Haltbarkeit beeinflussen.Zwei Polymere können die gleichen Monomermoleküle enthalten, aber aufgrund ihrer Anordnungen können sie unterschiedliche Eigenschaften haben.Die Anzahl der Moleküle, mit denen ein Gerät verknüpft ist, wird durch die Anzahl der aktiven Stellen bestimmt, an denen die kovalenten Bindungen gebildet werden können.Wenn es sich nur mit zwei anderen Molekülen verbinden kann, werden kettenähnliche Strukturen gebildet.Wenn es mit drei oder mehr weiteren Monomeren verknüpft werden kann, können dreidimensionale, vernetzte Polymere gebaut werden.Das Element -Kohlenstoff bildet die Grundlage der meisten Polymere, da es eines der wenigen Elemente ist, die sich in vier verschiedene Richtungen mit vier anderen Atomen verbinden können.

Der Bindungsprozess umfasst nicht unbedingt zwei Monomereinheiten, die sich einfach zusammenschließen.In vielen Fällen verliert jede Einheit ein oder zwei Atome, die ein anderes Produkt bilden.Beispielsweise kann eine Einheit ein Wasserstoffatom und die andere ein Hydroxyl oder Wasserstoffoxygen aufgeben, um eine Bindung zu bilden, wodurch Wasser (H

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O) als Nebenprodukt erzeugt wird.Diese Art der Polymerisation ist als Kondensationsreaktion bekannt.

Arten von Polymer Ein Polymer, das ausschließlich aus einer Art von Monomereinheit besteht, wird als Homopolymer bezeichnet.Wenn es mehr als eine Einheitentyp gibt, wird dies als Co-Polymer bezeichnet.Diese können in verschiedene Katagorien eingeteilt werden, je nachdem, wie die Einheiten angeordnet sind:

Wechsel: Zwei verschiedene Einheiten wechseln sich miteinander ab, zum Beispiel… Ababab…

periodisch: Eine bestimmte Folge von Einheiten wird zum Beispiel wiederholt,… ABCABCABC…

Block: Zwei oder mehr verschiedene Homopolymere sind zum Beispiel miteinander verbunden,… aaaabbbb…

    Statistisch: Die Abfolge der Einheiten hat kein festes Muster, aber bestimmte Kombinationen sind wahrscheinlicher als andere
  • zufällig: Die Sequenz hat kein erkennbares Muster
  • Natürliche Monomere
Eines der häufigsten natürlichen Monomere ist Glukose, ein einfaches Kohlenhydrat.Es kann mit anderen Glukosemolekülen auf verschiedene Weise zusammenarbeiten, um eine Reihe verschiedener Polymere zu bilden.Cellulose, die in den Zellwänden von Pflanzen enthalten ist, besteht aus Ketten von Glukosemolekülen bis zu 10.000 oder mehr Einheiten, die ihm eine faserige Struktur verleihen.In Stärke bilden die Glukoseeinheiten verzweigte Ketten.Die zahlreichen Zweigenden bilden Punkte, an denen Enzyme das Molekül nach unten brechen können, was es leichter verdaulich macht als Cellulose.Verbindungen zur Bildung von DNA und RNA, die Moleküle, auf denen alle bekannten Leben basieren.Isopren, eine Kohlenwasserstoffverbindung in vielen Pflanzen, kann zu Naturkautschuk polymerisieren.Die Elastizität dieser Substanz ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Einheiten gewickelte Ketten bilden, die ausgestreckt werden können und sich bei der Freilassung in einen gewickelten Zustand zurückziehen.Dazu gehören alltägliche Materialien wie Kunststoffe und Klebstoffe.Oft die Monomere von whIch bin konstruiert, sind natürlich vorkommende Verbindungen, obwohl sie häufig synthetisch hergestellt werden können.In den meisten Fällen sind diese Verbindungen Kohlenwasserstoffe Mdash;Moleküle, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten.

Ein Beispiel ist Ethylen (C 2 H 4 , ein einfacher Kohlenwasserstoff, der von Pflanzen erzeugt wird, aber in großem Maßstab aus Erdöl hergestellt wird. Es kann polymerisiert werden, um Polyethylen zu bilden mdash; manchmal genannt Polythen mdash; das am häufigsten verwendete Kunststoff. Im Wesentlichen wird es hergestellt, indem die Doppelbindung zwischen den beiden Kohlenstoffatomen von Ethylen in eine einzige Bindung umgewandelt wird und jede in der Lage bleibt, eine andere einzelne Bindung mit einem benachbarten Kohlenstoffatom zu bilden,und längere Ketten zu ermöglichen. Andere Beispiele sind Propylen und Styrol, die zur Herstellung von Polypropylen bzw. Polystyrol verwendet werden.