¿Qué es un monómero?
Un monómero es una estructura repetida, o unidad, dentro de un tipo de molécula grande conocida como polímero. La palabra proviene del griego mono que significa una y meros parte de significado; Es una de las muchas partes similares de una cadena larga que constituye la molécula. Los monómeros se unen para formar polímeros durante una reacción química llamada polimerización, donde las moléculas se unen juntas compartiendo electrones en lo que se llama un enlace covalente. También pueden vincularse entre sí para formar estructuras más pequeñas: un dímero está formado por dos monómeros y un trímero, tres, por ejemplo. Los polímeros pueden consistir en muchos miles de estas unidades.
Las propiedades estructurales de un polímero dependen de la disposición de los monómeros de los cuales está compuesto. Esto puede afectar su solubilidad en el agua, su punto de fusión, su reactividad química o su durabilidad. Dos polímeros pueden contener las mismas moléculas de monómero, pero debido a sus arreglos, pueden tener diferentes propiedades.
vinculación
Una característica clave de una unidad de monómero es su capacidad para vincularse a al menos otras dos moléculas. El número de moléculas con la que una unidad puede vincularse está determinada por el número de sitios activos donde se pueden formar los enlaces covalentes. Si solo puede unirse con otras dos moléculas, se forman estructuras similares a la cadena. Si puede vincularse con otros tres o más monómeros, se pueden construir polímeros tridimensionales y reticulados más avanzados. El elemento de carbono forma la base de la mayoría de los polímeros, ya que es uno de los pocos elementos que puede unirse en cuatro direcciones diferentes con otros cuatro átomos.
El proceso de unión no necesariamente involucra dos unidades de monómero simplemente uniéndose. En muchos casos, cada unidad pierde uno o dos átomos, que forman otro producto. Por ejemplo, una unidad puede renunciar a un átomo de hidrógeno, y el otro un grupo de hidroxilo, o oxígeno de hidrógeno, para formar un enlace, produciendo agua (h 2 o) como un subproducto. Este tipo de polimerización se conoce como reacción de condensación.
Tipos de polímero
Un polímero que consiste completamente en un tipo de unidad de monómero se llama homopolímero. Si hay más de un tipo de unidad, esto se conoce como copolímero. Estos se pueden agrupar en diferentes catagorias, dependiendo de cómo se arreglen las unidades:
- Alterna: dos unidades diferentes alternan entre sí, por ejemplo, ... ababab ...
- Periódico: una secuencia dada de unidades se repite, por ejemplo, ... ABCABCABC ...
- Bloque: dos o más homopolímeros diferentes están unidos, por ejemplo, ... aaaabbbb ...
- Estadística: la secuencia de unidades no tiene un patrón fijo, pero ciertas combinaciones son más probables que otras
- aleatorio: la secuencia no tiene un patrón discernible
Monómeros naturales
Uno de los monómeros naturales más comunes es la glucosa, un carbohidrato simple. Puede unirse con otras moléculas de glucosa de varias maneras para formar una serie de diferentespolímeros. La celulosa, que se encuentra en las paredes celulares de las plantas, consiste en cadenas de moléculas de glucosa de hasta 10,000 unidades de largo, dándole una estructura fibrosa. En el almidón, las unidades de glucosa forman cadenas ramificadas. Los numerosos puntos de la rama Forma puntos en los que las enzimas pueden comenzar a descomponer la molécula, lo que hace que sea más fácilmente digerible que la celulosa.
Otros ejemplos son los aminoácidos, que pueden unirse para formar proteínas y nucleótidos, que pueden polimerizar junto con ciertos compuestos de carbohidratos para formar ADN y ARN, las moléculas en las que se basa toda la vida conocida. El isopreno, un compuesto de hidrocarburos que se encuentra en muchas plantas, puede polimerizarse en caucho natural. La elasticidad de esta sustancia se debe al hecho de que las unidades forman cadenas en espiral que se pueden extender, y que se contraerán en un estado enrollado cuando se libere.
polímeros hechos por el hombre
Se han producidomuchos polímeros sintéticos, e incluyen materiales cotidianos como plásticos y adhesivos.A menudo, los monómeros de los que se construyen son compuestos naturales, aunque a menudo pueden producirse sintéticamente. En la mayoría de los casos, estos compuestos son hidrocarburos, moléculas que contienen solo carbono e hidrógeno.
Un ejemplo es el etileno (c 2 h 4 , un hidrocarburo simple producido por las plantas, pero que se fabrica a gran escala a partir del petróleo. El enlace único con un átomo vecino de carbono y que permite que se formen largas cadenas.