Co to jest monomer?

Monomer jest powtarzającą się strukturą lub jednostką, w rodzaju dużej cząsteczki zwanej polimerem.Słowo pochodzi od greckiego mono oznacza jeden i meros oznacza część;Jest to jedna z wielu podobnych części długiego łańcucha, który składa się na cząsteczkę.Monomery łączą się razem, tworząc polimery podczas reakcji chemicznej zwanej polimeryzacji, w której cząsteczki łączą się, dzieląc elektrony w tak zwanym wiązaniu kowalencyjnym.Mogą również połączyć się ze sobą, tworząc mniejsze struktury: dimer składa się z dwóch monomerów i trimeru, na przykład trzech.Polimery mogą składać się z wielu tysięcy tych jednostek.

Właściwości strukturalne polimeru zależą od rozmieszczenia monomerów, których składa się.Może to wpływać na jego rozpuszczalność w wodzie, temperaturze topnienia, reaktywności chemicznej lub trwałości.Dwa polimery mogą zawierać te same cząsteczki monomeru, ale ze względu na ich ustalenia mogą mieć różne właściwości.

wiązanie

Kluczową cechą jednostki monomeru jest jego zdolność do łączenia się z co najmniej dwoma innymi cząsteczkami.Liczba cząsteczek, z którymi jednostka jest w stanie połączyć, zależy od liczby aktywnych miejsc, w których można tworzyć wiązania kowalencyjne.Jeśli może dołączyć tylko z dwoma innymi cząsteczkami, powstają struktury podobne do łańcucha.Jeśli może połączyć się z trzema lub więcej innymi monomerami, można zbudować bardziej zaawansowane, trójwymiarowe, usieciowane polimery.Element węglowy stanowi podstawę większości polimerów, ponieważ jest to jeden z niewielu elementów, które mogą wiązać się w czterech różnych kierunkach z czterema innymi atomami.

Proces wiązania niekoniecznie obejmuje po prostu dwie jednostki monomerowe.W wielu przypadkach każda jednostka traci jeden lub dwa atomy, które tworzą inny produkt.Na przykład jedna jednostka może zrezygnować z atomu wodoru, a druga grupa hydroksylowa lub wodoru-tlenu w celu utworzenia wiązania, wytwarzającą wodę (H 2 O) jako produktu ubocznego.Ten rodzaj polimeryzacji jest znany jako reakcja kondensacyjna.

Rodzaje polimeru

Polimer, który składa się w całości z jednego rodzaju jednostki monomerowej, nazywa się homopolimerem.Jeśli istnieje więcej niż jeden rodzaj jednostki, jest to znane jako koopolimer.Można je pogrupować w różne katagorie, w zależności od sposobu ułożonego jednostek:

  • Przemiennie: Dwie różne jednostki naprzemiennie ze sobą, na przykład… Ababab…
  • Okresowe: dana sekwencja jednostek jest powtarzana, na przykład, na przykład,… ABCABCABC…
  • Blok: dwa lub więcej różnych homopolimerów są połączone ze sobą, na przykład… AAAABBBB…
  • Statystyczna: sekwencja jednostek nie ma ustalonego wzorca, ale niektóre kombinacje są bardziej prawdopodobne niż inne
  • losowe: Sekwencja nie ma dostrzegalnego wzorca

Naturalne monomery

Jednym z najczęstszych naturalnych monomerów jest glukoza, prosty węglowodan.Może łączyć się z innymi cząsteczkami glukozy na różne sposoby, aby utworzyć wiele różnych polimerów.Celluloza, znaleziona w ścianach komórkowych roślin, składa się z łańcuchów cząsteczek glukozy do 10 000 lub więcej jednostek długości, nadając jej włóknistą strukturę.W skrobi jednostki glukozy tworzą rozgałęzione łańcuchy.Liczne końce gałęzi tworzą punkty, w których enzymy mogą rozpocząć rozkładanie cząsteczki, dzięki czemu jest łatwiejsza niż celuloza.

Inne przykłady to aminokwasy, które mogą łączyć się z utworzeniem białek, i nukleotydy, które mogą polimeryzować wraz z pewnym węglowodałemZwiązki tworzące DNA i RNA, cząsteczki, na których opiera się całe znane życie.Izopren, związek węglowodorowy występujący w wielu roślinach, może polimeryzować w gumę naturalną.Elastyczność tej substancji wynika z faktu, że jednostki tworzą łańcuchy zwinięte, które można rozciągnąć, i które po zwolnieniu powrócą do stanu zwiniętego.

Polimery stworzone przez człowieka

Wytworzono wiele syntetycznych polimerów, iObejmują one codzienne materiały, takie jak tworzywa sztuczne i kleje.Często monomery z WHIch są skonstruowane, są naturalnie występującymi związkami, chociaż często można je wytwarzać syntetycznie.W większości przypadków związki te są węglowodorami i mdash;Cząsteczki zawierające tylko węgiel i wodór.

Jednym z przykładów jest etylen (C 2 H 4 , prosty węglowodor wytwarzany przez rośliny, ale który jest wytwarzany na dużą skalę z ropy naftowej. Można go polimeryzować w celu utworzenia polietylenu mdash; czasami nazywany polieten mdash; najczęściej używany plastik. Zasadniczo jest on wykonywany przez przekształcenie podwójnego wiązania między dwoma atomami węgla etylenu w pojedyncze wiązanie, pozostawiając każdą z nich do utworzenia kolejnego pojedynczego wiązania z sąsiednim atomem węgla,i umożliwiając powstanie długich łańcuchów. Inne przykłady to propylen i styren, które są używane odpowiednio do produkcji polipropylenu i polistyrenu.