Monomeroen eta polimeroen arteko harremana ale indibidualen eta lepoko amaitu baten arteko loturaren oso antzekoa da. Monomeroak oinarrizko eraikuntza-bloke gisa balio dute —elkarrekin lotu daitezkeen molekula txiki eta erreaktibo gisa—, eta polimeroak, berriz, ehunka edo milaka bloke errepikakor kate batean lotzen direnean sortzen diren egitura masibo eta konplexuak dira.
Nabarmendunak
Monomeroak polimero 'katea' osatzen duten 'lotura' indibidualak dira.
Polimerizazioan zehar, loturak berrantolatzen direnean, identitate kimikoa apur bat aldatzen da.
Polimeroek 'makromolekular' portaera erakusten dute, eta horrek indarra eta iraunkortasuna ematen die.
Monomerorik gabe, ezagutzen dugun bizitza ezinezkoa litzateke existitzea, DNA eta proteinak polimeroak baitira.
Zer da Monomeroa?
Molekula bakarra, pisu molekular txikikoa, beste molekulekin kimikoki lotu daitekeena.
Terminoa grezierazko 'mono' (bat) eta 'meros' (zati) hitzetatik dator.
Monomeroek elkarri lotzeko funtzio-talde espezifikoak edo lotura bikoitzak izan behar dituzte.
Oinarrizko unitateak dira bai glukosa bezalako substantzia naturalen bai binil kloruro bezalako substantzia sintetikoen.
Monomeroak normalean gasak edo likido meheak dira giro-tenperaturan, tamaina txikia dutenez.
Monomero indibidual batek normalean ez du emaitza den katearen indarra edo iraunkortasuna.
Zer da Polimeroa?
Lotura kobalenteen bidez lotutako azpiunitate errepikakor askoz osatutako molekula handia.
Izena 'poly' (asko) eta 'meros' (zati) hitzetatik dator.
Polimeroak milaka edo milioika monomero indibidualez osa daitezke.
Pisu molekular handia eta propietate fisiko bereziak dituzte, hala nola elastikotasuna edo gogortasuna.
Polimeroak naturalak izan daitezke, hala nola DNA, edo gizakiak egindakoak, hala nola plastikoa.
Kate hauek sortzeko prozesuari polimerizazio deritzo.
Konparazio Taula
Ezaugarria
Monomeroa
Polimeroa
Egitura
Unitate bakarra, sinplea
Unitate konplexua, kate luzekoa
Pisu molekularra
Baxua
Altua
Egoera fisikoa
Askotan gasa edo likidoa
Normalean solidoa edo erdi-solidoa
Jarduera kimikoa
Lotura-guneetan oso erreaktiboak
Oro har, egonkorragoa eta erreaktiboagoa ez dena
Adibide arrunta
Aminoazidoa
Proteina
Eraketa Prozesua
Hasierako materiala.
Amaierako produktua (polimerizazioaren bidez)
Xehetasunak alderatzea
Egituraren eskala
Monomeroa molekula bakarra da, atomoen antolamendu nahiko sinplea duena. Unitate hauek polimerizazioa jasaten dutenean, ez dira nahasten bakarrik; kimikoki fusionatzen dira makromolekula izeneko molekula erraldoi batean. Tamaina handitze masibo honek substantzia, askotan ikusezin edo fluido den zerbaitetik, material estruktural bihurtzen du, autoen piezetatik hasi eta kontaktu-lenteetaraino edozer gauzatan moldatu daitekeena.
Jatorri naturala vs. sintetikoa
Natura polimeroen kimikari gorena da. Nukleotidoak bezalako monomeroak erabiltzen ditu gure kode genetikoa duten DNAren polimero-kate konplexuak eraikitzeko. Alde sintetikoan, kimikariek petroliotik eratorritako monomeroak, hala nola etilenoa, hartu eta kateatzen dituzte polietilenoa sortzeko, munduko plastiko ohikoena. Biologikoa edo industriala izan, txikitik handia eraikitzeko printzipioa berdina da.
Ezaugarri fisiko eta kimikoak
Banakako monomeroek askotan propietate oso desberdinak izaten dituzte beren polimeroekin alderatuta. Adibidez, estirenoa arnasteko arriskutsua izan daitekeen monomero likidoa da. Hala ere, poliestireno bihurtzen denean, janari-ontzietan erabiltzen den plastiko gogor eta egonkor bihurtzen da. Polimeroen kate luzeek barne-korapiloa eta molekula arteko indarrak sortzen dituzte, eta horiek unitate bakarrek lortu ezin dituzten indarra, beroarekiko erresistentzia eta malgutasuna ematen diete.
Konexioaren mekanismoa
Monomeroak polimero bihurtzeko, erreakzio kimiko bat gertatu behar da. 'Gehitze-polimerizazioan', lotura bikoitzak dituzten monomeroak LEGO adreiluak bezala elkartzen dira. 'Kondentsazio-polimerizazioan', monomeroak lotzen dira azpiproduktu txiki bat, normalean ura, askatzen duten bitartean. Horrela eraikitzen dituzte gure gorputzek proteinak aminoazidoetatik, ur molekulak askatuz hazten ari den kateari kate berri bakoitza gehitzen zaion heinean.
Abantailak eta Erabiltzailearen interfazea
Monomeroa
Abantailak
+Oso erreaktiboa
+Erraz garraiatzen da fluido gisa
+Eraikuntza-bloke polifazetikoak
+Kontrol kimiko zehatza
Erabiltzailearen interfazea
−Askotan toxikoak edo lurrunkorrak
−Egitura-indarra falta.
−Denboran zehar ezegonkorra
−Zaila izan daiteke gordetzea
Polimeroa
Abantailak
+Iraunkortasun izugarria
+Erabilera sorta zabala
+Egonkortasun kimikoa
+Arintasun handiko indarra
Erabiltzailearen interfazea
−Birziklatzea zaila.
−Ingurunean iraun dezake
−Fabrikazio konplexua
−Degradazio arazoak
Ohiko uste okerrak
Mitologia
Polimero guztiak gizakiak egindako plastikoak dira.
Errealitatea
Polimeroak plastikoarekin lotzen ditugun arren, asko guztiz naturalak dira. Zure ilea (keratina), zure muskuluak (aktina/miosina) eta baita patataren almidoia ere, guztiak monomero naturaletatik egindako polimero biologikoak dira.
Mitologia
Polimero bat monomeroen nahasketa fisiko bat besterik ez da.
Errealitatea
Polimero bat lotura kobalente sendoen bidez lotuta dagoen molekula masibo bakarra da. Ez da elkarren ondoan dauden monomero multzo bat soilik; kimikoki soldatu dira egitura berri eta bakar batean.
Mitologia
Polimeroak erraz deskonposa daitezke berriro monomeroetan.
Errealitatea
Polimero batzuk berriro monomero bihurtu daitezke, baina askok bero bizia, entzima espezifikoak edo produktu kimiko gogorrak behar dituzte lotura kobalente horiek hausteko. Horregatik dira plastikozko hondakinak ingurumen-erronka hain garrantzitsua.
Mitologia
Polimeroaren izena beti bat dator monomeroarekin.
Errealitatea
Normalean, monomeroaren izenari 'poli-' gehitzen diogu (etilenoa polietileno bihurtzen den bezala), baina polimero naturaletan izenak askotan desberdinak dira. Adibidez, glukosaren polimeroari zelulosa edo almidoia deitzen zaio, ez 'poli-glukosa'.
Sarritan Egindako Galderak
Zein da giza gorputzean monomero eta polimero baten adibide bat?
Adibiderik onenetako bat gure giharretan eta azalean aurkitzen da. Aminoazidoak monomeroak dira. Sekuentzia luze eta espezifikoetan lotzen direnean, proteinak sortzen dituzte, eta hauek dira gure ehunak, entzimak eta hormonak eraikitzen dituzten polimeroak.
Polimero bat monomero mota desberdinez egin daiteke?
Bai, kopolimero deitzen zaie. Polietilenoa bezalako polimero sinple batek monomero mota bakarra erabiltzen duen bitartean, kopolimero batek bi edo hiru monomero desberdin txandaka ditzake propietate espezifikoak dituen material bat sortzeko, hala nola, inpaktu handiko kautxua.
Zenbat monomero daude polimero tipiko batean?
Izugarri aldatzen da. Polimero txiki batek 10 eta 100 unitate artean izan ditzake (batzuetan oligomero deitzen zaio), baina plastiko industrialek edo DNA molekula biologikoek milioika monomero unitate izan ditzakete kate jarraitu bakarrean.
Ura monomeroa al da?
Ez, ura ez da monomero bat, ezin baita bere buruari lotu ur molekulen kate luze eta errepikakor bat osatzeko. Monomero bat izateko, molekula batek gutxienez beste bi molekularekin lotzeko 'ahalmen funtzionala' izan behar du bizkarrezurra sortzeko.
Zergatik dira polimeroak hain sendoak monomeroekin alderatuta?
Indarra kateen luzeratik dator. Polimero molekula luzeak espageti egosiak bezala korapilatzen dira elkarrekin, eta oso zaila da bereiztea. Gainera, kateko milaka atomok indar erakargarri txiki asko sortzen dituzte, eta horiek bat egiten dute indar nabarmena lortzeko.
Zer gertatzen da polimerizazioan zehar?
Polimerizazioan zehar, eragile kimiko batek (beroa edo katalizatzaile bat bezala) monomeroen zati erreaktiboak ireki eta beren bizilagunen artean lotzea eragiten du. Horrek erreakzio-kate bat sortzen du, non unitateak banan-banan gehitzen diren makromolekula luze bat sortu arte.
Polimero guztiak solidoak al dira?
Pisu molekular handiko polimero gehienak solidoak dira giro-tenperaturan, baina batzuk likido likatsuak (silikona batzuk bezala) edo kautxu oso elastikoak izan daitezke. Egoera fisikoa kateek elkarren ondotik zenbateraino mugitzen diren araberakoa da.
Zein da polimero natural baten eta sintetiko baten arteko aldea?
Polimero naturalak organismo bizidunek sortzen dituzte (zeta, artilea eta DNA bezala), eta polimero sintetikoak, berriz, gizakiek laborategietan diseinatzen dituzte (nylona, poliesterra eta PVC bezala). Loturen kimika antzekoa da askotan, baina jatorria eta propietate biodegradagarriak desberdinak dira.
Glukosa monomeroa al da?
Bai, glukosa monomero oso ohikoa da. Glukosa molekulak elkartzen direnean, hainbat polimero sortzen dituzte, hala nola zelulosa (landareei egitura ematen diena), almidoia (energia gordetzen duena) edo glukogenoa (gizakietan aurkitzen dena).
Nola "badakite" monomeroek nola lotu?
Ez dakite kontzienteki; kimikaren legeak jarraitzen dituzte. Monomeroek "gune aktiboak" dituzte —normalean lotura bikoitzak edo atomo talde espezifikoak—, eta baldintza egokiak betetzen direnean beste monomero batzuen gune aktiboetara erakartzen dira kimikoki.
Epaia
Pentsa ezazu monomeroak lehengai gisa eta polimeroak produktu amaitu gisa. Hasierako puntu mikroskopikoaz edo unitate metaboliko bakar batez ari bazara, monomero batez ari zara; ondoriozko materialaz, zuntzez edo ehun estrukturalaz ari bazara, polimero batez ari zara.