Phần 1: Nhìn vào Polyme
Phần 2: Nhìn tại Monomers
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


 

Phần 1: Nhìn lại Polyme

Nhìn vào thuật ngữ: polyme

Poly- có nghĩa là “nhiều.”

Hãy nghiên cứu những ví dụ này trong giây lát:
bách khoa nhiều môn kỹ thuật
đa giác hình nhiều mặt
không bão hòa đa nhiều liên kết đôi

Vậy polyme có nghĩa là gì?

Polymer có nghĩa là nhiều monome. Đôi khi polyme còn được gọi là đại phân tử hoặc phân tử có kích thước lớn. Thông thường, polyme là chất hữu cơ (nhưng không nhất thiết).

Một monome là một phân tử có thể liên kết thành chuỗi dài.
Đây là một monome:      

Đây là một polyme:     

Một polyme có thể được tạo thành từ hàng nghìn monome.
Sự liên kết này của các monome được gọi là quá trình trùng hợp .

Chính các chuỗi dài cung cấp cho polyme những đặc tính độc đáo của chúng. Xét etan, CH 3 -CH 3 , là phân tử khí ở nhiệt độ thường. Do kích thước nhỏ của chúng, các phân tử etan rất di động và có thể chạy hầu hết mọi nơi chúng muốn mà không cần tương tác với các phân tử khác. Bây giờ, nếu chúng ta tăng gấp đôi chiều dài chuỗi hoặc tổng số cacbon lên bốn, chúng ta nhận được butan, CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3, là một loại nhiên liệu lỏng. Trong chất lỏng, các nguyên tử hoặc phân tử không còn có thể hoạt động như những đơn vị độc lập. Do kích thước lớn hơn, phân tử butan ít di động hơn phân tử etan. Khả năng di chuyển thấp hơn của chúng cho phép chúng gặp gỡ hoặc tương tác với nhau thường xuyên hơn. Khi chiều dài chuỗi tăng lên 6 lần, như trong parafin, CH 3 (CH 2 CH 2 ) 10 CH 3 , ta nhận được một chất sáp. Trong trường hợp này, tính chất rắn giống như parafin của parafin phản ánh sự vướng víu của các phân tử dài của nó khi chúng chuyển động. Nếu chúng ta tiếp tục tăng số lượng đơn vị cacbon lặp lại, ví dụ, 2000, tức là, CH 3 (CH 2 CH 2 ) 2000CH 3 , chúng ta có một polyme polyetylen, là một chất rắn rất bền, giòn. Các phân tử polyme đã trở nên quá dài và vướng víu đến nỗi chuyển động của chúng gần như bị hạn chế hoàn toàn. Tại thời điểm này, chúng dường như được gắn vào các phân tử khác, chúng hoạt động như những người hàng xóm “vĩnh viễn”.

 

 

Etane CH 3 -CH 3 2 nguyên tử C khí ga
Butan CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 4 nguyên tử C chất lỏng
Parafin CH 3 (CH 2 CH 2 ) 10 CH 3 22 nguyên tử C sáp
Polyetylen CH 3 (CH 2 CH 2 ) 2000 CH 3 4002 nguyên tử C chất rắn

Các monome liên kết với nhau bằng hai phương pháp cơ bản:
trùng hợp cộng và
trùng hợp trùng ngưng


 

Phần 2: Cái nhìn về monome

Để có một ý tưởng rõ ràng về cách polyme được hình thành, bạn cần phải xem xét kỹ hơn các phân tử monome! Có nhiều phân tử monome. Dưới đây là một số ví dụ:

Mỗi phân tử monome này có vẻ rất khác nhau, nhưng chúng có một số đặc điểm chung. Hãy xem nếu bạn có thể phát hiện ra chúng.

Nhìn lại bốn monome đầu tiên:

Tính năng được tìm thấy trong mỗi đơn chất này là gì? Nhấp vào tính năng này.

Trên thực tế, các monome này có hai tính năng đặc biệt:
liên kết đôi cacbon-cacbon và
nhóm phụ

Các khu vực được đánh dấu hiển thị các nhóm bên trên các phân tử monome này. Các nhóm này cung cấp cho chuỗi polyme một số đặc tính của nó.

Tuy nhiên, liên kết đôi là đặc điểm quan trọng cho phép các monome này tạo thành các chuỗi polyme dài.

Bây giờ, chúng ta hãy xem xét bốn monome khác. (Lưu ý: chúng ta có hai nhóm monome khác nhau vì chúng ta có hai phản ứng trùng hợp khác nhau.) Bốn monome này chứa những gì chúng ta gọi là nhóm chức. Bạn có thể đã biết rằng phần lớn hóa học của các hợp chất cacbon dựa trên một số nhóm nguyên tử được gọi là nhóm chức. Chúng ta hãy xem xét một vài.

Một ví dụ về điều này là nhóm axit cacboxylic:

R có nghĩa là “Phần còn lại” của phân tử.

Dưới đây là hai monome ví dụ có chứa nhóm chức năng này:

Hai nhóm chức khác mà bạn có thể thấy trong phản ứng trùng hợp là nhóm amin và nhóm rượu ,. Dưới đây là ví dụ về các monome chứa các nhóm chức này:
 

Chú ý rằng mỗi monome chứa hai nhóm chức. Đó là, chúng có chức năng khác nhau. Đó là chức năng của chúng cho phép chúng monome tạo thành chuỗi polyme dài.

Khi chúng ta chuyển sang phân cực, hãy nhớ những gì bạn đã đọc về monome:
Nhóm monome đầu tiên có
liên kết đôi cacbon-cacbon và
nhóm phụ
. Nhóm monome thứ hai có
các nhóm chức và
hai nhóm chức mỗi nhóm (nghĩa là chúng có chức năng khác nhau)

Hãy chuyển sang phân cực .