Co je to monomer?

Monomer je opakující se struktura nebo jednotka v rámci typu velké molekuly známé jako polymer. Slovo pochází z řeckého mono , což znamená jeden a meros , což znamená část; Je to jedna z mnoha podobných částí dlouhého řetězce, která tvoří molekulu. Monomery se spojují dohromady za vzniku polymerů během chemické reakce zvané polymerace, kde molekuly spojují sdílení elektronů v tom, co se nazývá kovalentní vazba. Mohou se také navzájem spojit a vytvářet menší struktury: dimer je tvořen dvěma monomery a například tři, tři. Polymery se mohou skládat z mnoha tisíc těchto jednotek. To může ovlivnit jeho rozpustnost ve vodě, její tání, jeho chemickou reaktivitu nebo její trvanlivost. Dva polymery mohou obsahovat stejné molekuly monomerů, ale díky jejich uspořádání mohou mít různé vlastnosti.

lepení

Klíčovou vlastností monomerní jednotky je její schopnost propojit se na nejméně dvě další molekuly. Počet molekul, které je jednotka schopna se spojit, je určen počtem aktivních míst, kde lze vytvořit kovalentní vazby. Pokud se může spojit pouze se dvěma dalšími molekulami, vytvoří se struktury podobné řetězci. Pokud se může spojit se třemi nebo více dalšími monomery, lze vytvořit pokročilejší, trojrozměrné, zesítěné polymery. Prvek uhlík tvoří základ většiny polymerů, protože je to jeden z mála prvků, které se mohou spojit ve čtyřech různých směrech se čtyřmi dalšími atomy.

Proces vazby nemusí nutně zahrnovat dvě monomerní jednotky, které se jednoduše spojí. V mnoha případech každá jednotka ztratí jeden nebo dva atomy, které tvoří jiný produkt. Například jedna jednotka se může vzdát atomu vodíku a druhá hydroxyl nebo vodík-kyslík, aby vytvořila vazbu, produkovala vodu (H _{2 o) jako vedlejší produkt. Tento typ polymerace je známý jako kondenzační reakce.}

Typy polymeru

Polymer, který se skládá výhradně z jednoho typu monomerní jednotky, se nazývá homopolymer. Pokud existuje více než jeden typ jednotky, je to známé jako ko-polymer. Ty mohou být seskupeny do různých katagorií v závislosti na tom, jak jsou jednotky uspořádány:

• Střídající se: dvě různé jednotky se střídají například ... Ababab…
• Periodic: daná sekvence jednotek se opakuje, například… abcabcabc…
• Blok: Dva nebo více různých homopolymerů jsou spojeny dohromady, například… AAAABBBB…
• Statistická: Sekvence jednotek nemá pevný vzorec, ale určité kombinace jsou častěji než jiné
• Náhodná: Sekvence nemá žádný rozpoznatelný vzorec

Přírodní monomery

Jedním z nejběžnějších přírodních monomerů je glukóza, jednoduchý uhlohydrát. Může se spojit s jinými molekulami glukózy různými způsoby, aby vytvořil řadu různýchpolymery. Celulóza, nalezená v buněčných stěnách rostlin, se skládá z řetězců molekul glukózy až do 10 000 nebo více jednotek dlouhé, což jí dává vláknitou strukturu. V škrobu tvoří glukózové jednotky rozvětvené řetězy. Četné body větví končí body, ve kterých mohou enzymy začít rozkládat molekulu, což je snadněji stravitelné než celulóza.

Dalšími příklady jsou aminokyseliny, které se mohou spojit a vytvářet proteiny, a nukleotidy, které mohou polymerovat spolu s určitými uhlohydrátovými sloučeninami za vzniku DNA a RNA, molekuly, na nichž je založen veškerý známý život. Isopren, uhlovodíková sloučenina nalezená v mnoha rostlinách, se může polymerovat do přírodní gumy. Elasticita této látky je způsobena skutečností, že jednotky tvoří stočené řetězy, které mohou být nataženy a které se při uvolnění uzavře zpět do stočeného stavu.

umělé polymery

Bylo vyrobeno mnoho syntetických polymerů a zahrnují každodenní materiály, jako jsou plasty a lepidla.Monomery, ze kterých jsou konstruovány, se často vyskytují přirozeně se vyskytující sloučeniny, i když mohou být často produkovány synteticky. Ve většině případů jsou tyto sloučeniny uhlovodíky - molekuly obsahující pouze uhlík a vodík.

Jedním z příkladů je ethylen (C ₂ h ₄ , jednoduchý uhlovodík, který se vyrábí rostlinami, ale který se vyrábí ve velkém měřítku z ropy. Může být polymerován za vytvoření polyethylenu - někdy se nazývá polythene - nejčastěji používaný plast. Další vazba se sousedním atomem uhlíku a umožňující vytvoření dlouhých řetězců.