Vad är en mononom?

En monomer är en upprepande struktur eller enhet inom en typ av stor molekyl som kallas en polymer. Ordet kommer från den grekiska mono som betyder en och meros som betyder en del; det är en av många liknande delar av en lång kedja som utgör molekylen. Monomerer binds samman och bildar polymerer under en kemisk reaktion som kallas polymerisation, där molekylerna kopplas samman genom att dela elektroner i det som kallas en kovalent bindning. De kan också länka med varandra för att bilda mindre strukturer: en dimer består av två monomerer och en trimer, till exempel tre. Polymerer kan bestå av många tusentals av dessa enheter.

Strukturegenskaperna hos en polymer beror på arrangemanget av monomerer som den består av. Detta kan påverka dess löslighet i vatten, dess smältpunkt, dess kemiska reaktivitet eller dess hållbarhet. Två polymerer kan innehålla samma monomermolekyler, men på grund av deras arrangemang kan de ha olika egenskaper.

limning

Ett viktigt drag i en monomerenhet är dess förmåga att länka till minst två andra molekyler. Antalet molekyler som en enhet kan koppla ihop med bestäms av antalet aktiva ställen där de kovalenta bindningarna kan bildas. Om den bara kan förena sig med två andra molekyler, bildas kedjeliknande strukturer. Om den kan kopplas till tre eller flera andra monomerer kan mer avancerade, tredimensionella, tvärbundna polymerer byggas. Elementet kol utgör basen för de flesta polymerer, eftersom det är ett av få element som kan binda i fyra olika riktningar med fyra andra atomer.

Bindningsprocessen involverar inte nödvändigtvis två monomerenheter som helt enkelt går ihop. I många fall förlorar varje enhet en eller två atomer, som bildar en annan produkt. Till exempel kan en enhet ge upp en väteatom, och den andra en hydroxyl- eller väte-syre-grupp för att bilda en bindning, som producerar vatten (H20) som en biprodukt. Denna typ av polymerisation är känd som en kondensationsreaktion.

Typer av polymer

En polymer som helt består av en typ av monomerenhet kallas en homopolymer. Om det finns mer än en typ av enhet kallas detta en sampolymer. Dessa kan grupperas i olika kategorier, beroende på hur enheterna är arrangerade:

• Växlande: två olika enheter växlar med varandra, till exempel ... ABABAB ...
• Periodisk: en given enhetssekvens upprepas, till exempel ... ABCABCABC ...
• Block: två eller flera olika homopolymerer är sammanbundna, till exempel ... AAAABBBB ...
• Statistisk: enhetssekvensen har inget fast mönster, men vissa kombinationer är mer troliga än andra
• Slumpmässigt: sekvensen har inget märkbart mönster

Natural Monomers

En av de vanligaste naturliga monomererna är glukos, ett enkelt kolhydrat. Den kan förenas med andra glukosmolekyler på olika sätt för att bilda ett antal olika polymerer. Cellulosa, som finns i väggarna i växter, består av kedjor av glukosmolekyler upp till 10 000 eller fler enheter, vilket ger den en fibrös struktur. I stärkelse bildar glukosenheterna grenade kedjor. De många grenändarna bildar punkter där enzymer kan börja bryta molekylen, vilket gör den lättare att smälta än cellulosa.

Andra exempel är aminosyror, som kan sammanfogas för att bilda proteiner, och nukleotider, som kan polymerisera tillsammans med vissa kolhydratföreningar för att bilda DNA och RNA, molekylerna som alla kända liv bygger på. Isopren, en kolväteförening som finns i många växter, kan polymerisera till naturgummi. Elasticiteten hos detta ämne beror på det faktum att enheterna bildar spiralkedjor som kan sträckas ut och som kommer att dra tillbaka till ett uppspolat tillstånd när de släpps.

Konstgjorda polymerer

Många syntetiska polymerer har framställts och de inkluderar vardagsmaterial som plast och lim. Ofta är monomererna från vilka de är konstruerade naturligt förekommande föreningar, även om de ofta kan produceras syntetiskt. I de flesta fall är dessa föreningar kolväten - molekyler som endast innehåller kol och väte.

Ett exempel är eten (C2H4, ett enkelt kolväte som produceras av växter, men som tillverkas i stor skala från petroleum. Det kan polymeriseras för att bilda polyeten - ibland kallad polyeten - den mest använda plasten. , det görs genom att omvandla dubbelbindningen mellan etenens två kolatomer till en enda bindning, vilket lämnar var och en förmåga att bilda en annan enkelbindning med en angränsande kolatom och låta långa kedjor bildas. Andra exempel är propen och styren, som används för tillverkning av polypropen respektive polystyren.