Hva er en monomer?
En monomer er en gjentatt struktur, eller enhet, innenfor en type stort molekyl kjent som en polymer. Ordet kommer fra det greske mono som betyr en og meros som betyr del; Det er en av mange lignende deler av en lang kjede som utgjør molekylet. Monomerer binder seg sammen for å danne polymerer under en kjemisk reaksjon kalt polymerisasjon, der molekylene kobler seg sammen ved å dele elektroner i det som kalles en kovalent binding. De kan også koble seg til hverandre for å danne mindre strukturer: en dimer består av to monomerer og en trimer, tre, for eksempel. Polymerer kan bestå av mange tusen av disse enhetene.
De strukturelle egenskapene til en polymer avhenger av arrangementet av monomerer som den er sammensatt av. Dette kan påvirke dens løselighet i vann, dets smeltepunkt, dens kjemiske reaktivitet eller holdbarhet. To polymerer kan inneholde de samme monomermolekylene, men på grunn av deres arrangementer kan de ha forskjellige egenskaper.
binding
Et nøkkelfunksjon i en monomerenhet er dens evne til å koble til minst to andre molekyler. Antall molekyler en enhet er i stand til å koble seg opp med bestemmes av antall aktive steder der de kovalente bindingene kan dannes. Hvis det bare kan slå seg sammen med to andre molekyler, dannes kjedelignende strukturer. Hvis det kan koble seg sammen med tre eller flere andre monomerer, kan mer avanserte, tredimensjonale, tverrbundne polymerer bygges. Elementkarbonet danner grunnlaget for de fleste polymerer, ettersom det er et av få elementer som kan binde seg i fire forskjellige retninger med fire andre atomer.
Bindingsprosessen involverer ikke nødvendigvis to monomerenheter som bare går sammen. I mange tilfeller mister hver enhet ett eller to atomer, som danner et annet produkt. For eksempel kan den ene enheten gi fra seg et hydrogenatom, og den andre en hydroksyl, eller hydrogen-oksygen, gruppe for å danne en binding, og produserer vann (H 2 o) som et biprodukt. Denne typen polymerisasjon er kjent som en kondensasjonsreaksjon.
Polymertyper
En polymer som helt består av en type monomerenhet kalles en homopolymer. Hvis det er mer enn en type enhet, er dette kjent som en medpolymer. Disse kan grupperes i forskjellige katagoger, avhengig av hvordan enhetene er ordnet:
- Veksling: To forskjellige enheter veksler med hverandre, for eksempel ... ABABAB ...
- Periodisk: En gitt sekvens av enheter gjentas for eksempel ... Abcabcabc ...
- Blokk: To eller flere forskjellige homopolymerer er bundet sammen, for eksempel ... AAAABBBB ...
- Statistisk: Sekvensen av enheter har ikke noe fast mønster, men visse kombinasjoner er mer sannsynlig enn andre
- Tilfeldig: sekvensen har ikke noe merkbart mønster
naturlige monomerer
En av de vanligste naturlige monomerer er glukose, et enkelt karbohydrat. Det kan bli med andre glukosemolekyler på forskjellige måter å danne en rekke forskjelligepolymerer. Cellulose, funnet i celleveggene til planter, består av kjeder av glukosemolekyler opp til 10.000 eller flere enheter lange, noe som gir den en fibrøs struktur. I stivelse danner glukoseenhetene forgrenede kjeder. De mange grenen ender formpunkter der enzymer kan begynne å bryte molekylet ned, noe som gjør det lettere fordøyelig enn cellulose.
Andre eksempler er aminosyrer, som kan slå sammen for å danne proteiner og nukleotider, som kan polymerisere sammen med visse karbohydratforbindelser for å danne DNA og RNA, molekylene på hvilket kjente liv som er basert på. Isopren, en hydrokarbonforbindelse som finnes i mange planter, kan polymerisere til naturgummi. Elastisiteten til dette stoffet skyldes det faktum at enhetene danner kveiljeder som kan strekkes ut, og som vil trekke seg tilbake i en kveilet tilstand når de frigjøres.
menneskeskapte polymerer
Mange syntetiske polymerer er blitt produsert, og de inkluderer hverdagsmaterialer som plast og lim.Ofte er monomerene som de er konstruert naturlig forekommende forbindelser, selv om de ofte kan bli produsert syntetisk. I de fleste tilfeller er disse forbindelsene hydrokarboner - molekyler som bare inneholder karbon og hydrogen.
Et eksempel er etylen (C