Caracteristici monomere, tipuri și exemple

monomeri ele sunt molecule mici sau simple care constituie unitatea structurală esențială sau esențială a moleculelor mai mari sau mai complexe numite polimeri. Monomerul înseamnă un cuvânt de origine greacă maimuță, unul și simplu, parte.

Pe măsură ce un monomer se unește cu altul, se formează un dimer. Când, la rândul său, fuzionează cu un alt monomer, acesta formează un trimer și așa mai departe până când formează lanțuri scurte numite oligomeri sau lanțuri mai lungi care sunt așa-numiți polimeri.

Monomerii sunt legați sau polimerizați prin formarea legăturilor chimice prin împărțirea perechilor de electroni; adică se leagă de legături covalente.

În imaginea de deasupra cuburile reprezintă monomerii, care sunt legați de două fețe (două legături) pentru a da naștere unui turn înclinat.

Această legare a monomerilor este cunoscută sub denumirea de polimerizare. Monomerii aceluiași sau diferiți de tipuri pot fi combinați, iar numărul de legături covalente care pot fi stabilite cu o altă moleculă determină structura polimerului pe care îl formează (lanțuri liniare, înclinate sau structuri tridimensionale).

Există o mare varietate de monomeri, printre care și cei de origine naturală. Acestea aparțin și modelează moleculele organice numite biomolecule, prezente în structura ființelor vii.

De exemplu, aminoacizii care alcătuiesc proteinele; unitățile de monozaharide ale carbohidraților; și mononucleotidele care formează acizii nucleici. Există, de asemenea, monomeri sintetici, care permit elaborarea nenumăratelor varietăți de produse polimerice inerte, cum ar fi vopselele și materialele plastice.

Putem menționa două dintre mii de exemple care pot fi date, cum ar fi tetrafluoretilenă, care formează polimerul cunoscut sub numele de Teflon, sau monomerii fenol și formaldehidă, care formează polimerul numit Bakelite.

index

• 1 Caracteristicile monomerilor
  • 1.1 Monomerii sunt legați prin legături covalente
  • 1.2 Funcționalitatea monomerilor și structura polimerului
  • 1.3 Bifuncționalitate: Polimer liniar
  • 1.4 Monomeri multifuncționali - Polimeri tridimensionali
• 2 Structură sau structură centrală
  • 2.1 Cu o dublă legătură între carbon și carbon
  • 2.2 Două grupuri funcționale în structură
• 3 Grupuri funcționale
• 4 Uniune de același tip sau de același tip de monomeri
  • 4.1 Uniunea monomerilor egali
  • 4.2. Uniunea monomerilor diferiți
• 5 Tipuri de monomeri
  • 5.1 Monomeri naturali
  • 5.2 Monomeri sintetici
  • 5.3 Monomeri polari și polari
  • 5.4 Monomeri ciclici sau liniari
• 6 Exemple
• 7 Referințe

Caracteristicile monomerilor

Monomerii sunt legați prin legături covalente

Atomii care participă la formarea unui monomer sunt păstrați împreună prin legături puternice și stabile ca legătura covalentă. De asemenea, monomerii polimerizează sau se leagă cu alte molecule monomerice prin aceste legături, dând rezistență și stabilitate polimerilor.

Aceste legături covalente între monomeri pot fi formate prin reacții chimice care depind de atomii care alcătuiesc monomerul, prezența dublelor legături și alte caracteristici care au structura monomerului.

Procesul de polimerizare poate fi prin una din următoarele trei reacții: prin condensare, adăugare sau prin radicali liberi. Fiecare dintre ele are propriile sale mecanisme și moduri de creștere.

Funcționalitatea monomerilor și structura polimerului

Un monomer poate fi atașat la cel puțin alte două molecule de monomeri. Această proprietate sau caracteristică este ceea ce este cunoscut ca funcționalitatea monomerilor și este ceea ce le permite să fie unitățile structurale ale macromoleculelor.

Monomerii pot fi bifuncționali sau polifuncționali, în funcție de locurile active sau reactive ale monomerului; adică atomii moleculei care pot participa la formarea legăturilor covalente cu atomii altor molecule sau monomeri.

Această caracteristică este de asemenea importantă, deoarece este strâns legată de structura polimerilor care formează, așa cum este detaliat mai jos.

Bifuncționalitate: polimer liniar

Monomerii sunt bifuncționali atunci când au numai două situsuri de legare cu alți monomeri; adică monomerul poate forma numai două legături covalente cu alți monomeri și formează numai polimeri liniari.

Dintre polimerii liniari, etilen glicolul și aminoacizii pot fi menționați ca un exemplu.

Monomeri monomfuncționali - Polimeri tridimensionali

Există monomeri care pot fi legați cu mai mult de doi monomeri și sunt unitățile structurale cu o mai mare funcționalitate.

Acestea se numesc polifuncționale și sunt cele care produc macromolecule de polimer ramificate, de rețea sau tridimensionale; cum ar fi polietilena, de exemplu.

Schelet sau structură centrală

Cu o dublă legătură între carbon și carbon

Există monomeri care prezintă în structura lor un schelet central format din cel puțin doi atomi de carbon uniți printr-o dublă legătură (C = C).

La rândul său, acest lanț sau structura centrală are atomi atașați lateral care pot schimba formând un monomer diferit. (R₂C = CR₂).

Dacă oricare dintre lanțurile R este modificată sau înlocuită, se obține un monomer diferit. De asemenea, atunci când acești monomeri noi sunt uniți, vor forma un polimer diferit.

Este posibil să menționăm propilena ca un exemplu al acestui grup de monomeri (H.₂C = CH₃H), tetrafluoretilen (F₂C = CF₂) și clorură de vinil (H.₂C = CClH).

Două grupuri funcționale în structură

Deși există monomeri care au un singur grup funcțional, există un grup mare de monomeri care au două structuri funcționale în structura lor.

Aminoacizii sunt un bun exemplu în acest sens. Ei au un grup funcțional amino (-NH₂) și gruparea funcțională a acidului carboxilic (-COOH) atașată la un atom de carbon central.

Această caracteristică a faptului că este un monomer difuncțional îi conferă și capacitatea de a forma lanțuri lungi de polimeri cum ar fi prezența dublelor legături.

Grupuri funcționale

În general, proprietățile polimerilor sunt date de atomii care formează lanțurile laterale ale monomerilor. Aceste lanțuri formează grupurile funcționale ale compușilor organici.

Există familii de compuși organici ale căror caracteristici sunt date de grupurile funcționale sau de lanțurile laterale. Un exemplu este gruparea funcțională a acidului carboxilic R-COOH, gruparea amino R-NH₂, alcool R-OH, printre mulți alții implicați în reacțiile de polimerizare.

Uniune de monomeri identici sau diferiți

Uniune de monomeri egali

Monomerii pot forma diferite tipuri de polimeri. Monomerii de același tip sau de același tip pot fi combinați și se pot genera așa-numitele homopolimeri.

Ca exemplu, se poate menționa stirenul, monomerul care formează polistirenul. Amidonul și celuloza sunt, de asemenea, exemple de homopolimeri formați de lanțuri cu ramificație lungă ale monomerului de glucoză.

Uniune de monomeri diferiți

Unirea diferiților monomeri formează copolimerii. Unitățile se repetă în numere, ordine sau secvențe diferite de-a lungul structurii lanțurilor de polimeri (A-B-B-A-A-B-A-A- ...).

Ca un exemplu de copolimeri, se poate menționa nylon, un polimer format din unități repetitive de doi monomeri diferiți. Acestea sunt acidul dicarboxilic și o moleculă de diamină, care sunt unite prin condensare în proporții echimolare (egale).

Diferiți monomeri pot fi de asemenea îmbinați în proporții inegale, cum ar fi cazul formării unui polietilen specializat a cărui structură de bază este monomerul 1-octene plus monomerul de etilenă.

Tipuri de monomeri

Există multe caracteristici care permit stabilirea mai multor tipuri de monomeri, printre care se remarcă originea, funcționalitatea, structura, tipul de polimer pe care îl formează, modul în care acestea polimerizează și legăturile lor covalente.

Monomeri naturali

- Există monomeri de origine naturală, cum ar fi izoprenul, care se obține din sapă sau din latex plante, și care este, de asemenea, structura monomerică a cauciucului natural.

- Unii aminoacizi produși de insecte formează fibroină sau proteine ​​de mătase. De asemenea, există aminoacizi care formează keratina polimerică, care este proteina din lână produsă de animale cum ar fi oile.

- Între monomerii naturali sunt și unitățile structurale de bază ale biomoleculelor. Glucoza monozaharidică, de exemplu, se leagă cu alte molecule de glucoză pentru a forma diferite tipuri de carbohidrați cum ar fi amidon, glicogen, celuloză, printre altele.

Aminoacizii, pe de altă parte, pot forma o gamă largă de polimeri cunoscuți sub numele de proteine. Acest lucru se datorează faptului că există douăzeci de tipuri de aminoacizi, care pot fi legate în orice ordine arbitrară; și, prin urmare, ajung să formeze una sau alta proteină cu propriile sale caracteristici structurale.

- Mononucleotidele, care formează macromoleculele numite ADN de acizi nucleici și respectiv ARN, sunt, de asemenea, monomeri foarte importanți în această categorie.

Monomeri sintetici

Printre monomerii artificiali sau sintetici (care sunt numeroși) se pot menționa unele cu care se fabrică diferite soiuri de materiale plastice; cum ar fi clorura de vinil, care formează clorură de polivinil sau PVC; și gazul etilenic (H₂C = CH₂) și polimerul său polietilenic.

Este bine cunoscut că prin aceste materiale puteți construi o mare varietate de recipiente, sticle, articole de uz casnic, jucării, materiale de construcție, printre altele.

- tetrafluoretilenul monomerului (F₂C = CF₂) formează polimerul cunoscut și cunoscut sub numele de Teflon.

- Molecula de caprolactamă derivată din toluen este esențială pentru sinteza nailonului, printre multe altele.

- Există mai multe grupuri de monomeri acrilici care sunt clasificați în funcție de compoziție și funcție.Printre acestea se numără acrilamida și metacrilamida, acrilații, acrilicii cu fluor, printre altele.

Polimeri polari și polari

Această clasificare se face în funcție de diferența de electronegativitate a atomilor care alcătuiesc monomerul. Atunci când există o diferență notabilă, se formează monomeri polari; de exemplu, aminoacizi polari cum ar fi treonina și asparagina.

Când diferența de electronegativitate este zero, monomerii sunt apolari. Există aminoacizi nepolari, cum ar fi triptofanul, alanina, valina, printre altele; și de asemenea monomeri apolari, cum ar fi acetat de vinii.

Monomeri ciclici sau liniari

Conform formei sau organizării atomilor din structura monomerilor, aceștia pot fi clasificați ca monomeri ciclici, cum ar fi prolină, oxid de etilenă; liniar sau alifatic, cum ar fi valina aminoacizilor, etilenglicolul și multe altele.

Exemple

Pe lângă cele deja menționate, sunt disponibile următoarele exemple suplimentare de monomeri:

I: formaldehidă

-Furfural

-Cardanol

galactoză

stiren

- Alcool poluat

izopren

- Acizii grași

epoxizii

Și, deși nu au fost menționate, există monomeri ale căror structuri nu sunt carbonate, ci sulfurate, fosforate sau au atomi de siliciu.

referințe

1. Carey F. (2006). Chimie organică (Ediția a șasea). Mexic: Mc Graw Hill.
2. Editori de Enciclopedie Britannica. (29 aprilie 2015). Monomer: compus chimic. Luat de la: britannica.com
3. Mathews, Holde și Ahern. (2002). Biochimie (ed. 3). Madrid: PEARSON
4. Polimeri și monomeri. Adus de la: materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). Monomere. Luată de la: en.wikipedia.org