Was ist ein Monomer?

Ein Monomer ist eine sich wiederholende Struktur oder Einheit in einer Art großer Molekül, die als Polymer bekannt ist. Das Wort stammt aus dem 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 die sich 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. Dies kann seine Löslichkeit in Wasser, seinen Schmelzpunkt, seine chemische Reaktivität oder seine Haltbarkeit beeinflussen. Zwei Polymere können die gleichen Monomermoleküle enthalten, aber aufgrund ihrer Anordnungen können sie unterschiedliche Eigenschaften haben.

Bindung

Ein wichtiges Merkmal einer Monomereinheit ist die Fähigkeit, sich mit mindestens zwei anderen Molekülen zu verbinden. Die Anzahl der Moleküle, mit denen eine Einheit in Verbindung steht, 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 in Verbindung gebracht 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, die Wasser erzeugt (H ₂ o) als Nebenprodukt. 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 zum Beispiel miteinander abwechseln ... Ababab ...
• Periodisch: Eine bestimmte Folge von Einheiten wird beispielsweise wiederholt,… Abcabcabc…
• Block: Zwei oder mehr verschiedene Homopolymere sind zum Beispiel miteinander verbunden,… aaaabbbbbbbbbbbbbbb.
• Statistisch: Die Abfolge der Einheiten hat kein festes Muster, aber bestimmte Kombinationen sind wahrscheinlicher als andere
• Zufälliger: Die Sequenz hat kein erkennbares Muster

Natürliche Monomere

Eines der häufigsten natürlichen Monomere ist Glukose, ein einfaches Kohlenhydrat. Es kann sich auf verschiedene Weise mit anderen Glukosemolekülen verbinden, um eine Reihe verschiedener zu bildenPolymere. 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.

Weitere Beispiele sind Aminosäuren, die sich zusammen mit Proteinen zusammenschließen können, und Nukleotide, die zusammen mit bestimmten Kohlenhydratverbindungen zu DNA und RNA, die Moleküle, auf denen alle bekannten Lebensdauer basieren, polymerisieren können. 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 die sich in einen gewickelten Zustand zurückziehen, wenn er freigesetzt wird.

künstliche Polymere

Viele synthetische Polymere wurden produziert und umfassen alltägliche Materialien wie Kunststoffe und Klebstoffe.Oft sind die Monomere, aus denen sie konstruiert werden, natürlich vorkommende Verbindungen, obwohl sie häufig synthetisch hergestellt werden können. In den meisten Fällen sind diese Verbindungen Kohlenwasserstoffe - Moleküle, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten.

Ein Beispiel ist Ethylen (c ₂ h ₄ , ein einfacher Kohlenwasserstoff, der von Pflanzen hergestellt wird, aber in großem Maßstab aus Erdöl hergestellt wird. Es kann polymerisiert werden, um Polyethyylen zu bilden - manchmal als Polythen bezeichnet - das am häufigsten verwendete Plastik. Das Ladung. Durch das Doppelbindungswechsel wird das doppelte Bond ein. Einzelbindung mit einem benachbarten Kohlenstoffatom und längere Ketten zu ermöglichen.