Marrëdhënia midis monomerëve dhe polimerëve është shumë e ngjashme me lidhjen midis rruazave individuale dhe një gjerdani të përfunduar. Monomerët shërbejnë si blloqet themelore të ndërtimit - molekula të vogla, reaktive që mund të bashkohen së bashku - ndërsa polimerët janë strukturat masive dhe komplekse që formohen kur qindra ose edhe mijëra prej këtyre blloqeve lidhen në një zinxhir përsëritës.
Theksa
Monomerët janë 'lidhjet' individuale që përbëjnë 'zinxhirin' e polimerit.
Identiteti kimik ndryshon pak gjatë polimerizimit ndërsa lidhjet rirregullohen.
Polimerët shfaqin sjellje 'makromolekulare', duke u dhënë atyre forcë dhe qëndrueshmëri.
Pa monomere, jeta siç e njohim ne nuk do të mund të ekzistonte, pasi ADN-ja dhe proteinat janë polimere.
Çfarë është Monomer?
Një molekulë e vetme me peshë të ulët molekulare që mund të lidhet kimikisht me molekula të tjera.
Termi vjen nga greqishtja 'mono' (një) dhe 'meros' (pjesë).
Monomerët duhet të kenë grupe funksionale specifike ose lidhje të dyfishta për t'u lidhur së bashku.
Ato janë njësitë bazë si për substancat natyrore si glukoza ashtu edhe për ato sintetike si kloruri i vinilit.
Monomerët janë zakonisht gazra ose lëngje të holla në temperaturën e dhomës për shkak të madhësisë së tyre të vogël.
Një monomer individual zakonisht nuk ka forcën ose qëndrueshmërinë e zinxhirit që rezulton.
Çfarë është Polimer?
Një molekulë e madhe që përbëhet nga shumë nënnjësi përsëritëse të lidhura nga lidhje kovalente.
Emri rrjedh nga 'poli' (shumë) dhe 'meros' (pjesë).
Polimerët mund të përbëhen nga mijëra ose edhe miliona monomere individuale.
Ato kanë peshë të lartë molekulare dhe veti fizike unike si elasticiteti ose fortësia.
Polimerët mund të jenë të lindur natyrshëm, siç është ADN-ja, ose të prodhuar nga njeriu, siç është plastika.
Procesi i krijimit të këtyre zinxhirëve njihet si polimerizim.
Tabela Krahasuese
Veçori
Monomer
Polimer
Struktura
Njësi e thjeshtë, e vetme
Njësi komplekse me zinxhir të gjatë
Pesha molekulare
I ulët
I lartë
Gjendja Fizike
Shpesh gaz ose lëng
Zakonisht i ngurtë ose gjysmë i ngurtë
Aktiviteti Kimik
Shumë reaktiv në vendet e lidhjes
Në përgjithësi më të qëndrueshme dhe më pak reaktive
Shembull i zakonshëm
Aminoacid
Proteina
Procesi i Formimit
Materiali fillestar
Produkti përfundimtar (nëpërmjet polimerizimit)
Përshkrim i Detajuar i Krahasimit
Shkalla e Strukturës
Një monomer është një molekulë e vetme me një rregullim relativisht të thjeshtë të atomeve. Kur këto njësi i nënshtrohen polimerizimit, ato jo vetëm përzihen; ato bashkohen kimikisht në një molekulë gjigante të quajtur makromolekulë. Kjo rritje masive në madhësi e transformon substancën nga diçka shpesh e padukshme ose e lëngshme në një material strukturor që mund të modelohet në gjithçka, nga pjesët e makinave deri te lentet e kontaktit.
Origjina Natyrale kundrejt Sintetike
Natyra është kimisti më i mirë i polimerëve. Ajo përdor monomere si nukleotidet për të ndërtuar zinxhirët kompleksë polimerikë të ADN-së që përmbajnë kodin tonë gjenetik. Nga ana sintetike, kimistët marrin monomere të nxjerra nga nafta si etileni dhe i lidhin ato së bashku për të krijuar polietilenin, plastika më e zakonshme në botë. Qoftë biologjike apo industriale, parimi i ndërtimit të madh nga i vogli mbetet identik.
Vetitë Fizike dhe Kimike
Monomerët individualë shpesh kanë veti shumë të ndryshme nga homologët e tyre polimerë. Për shembull, stireni është një monomer i lëngshëm që mund të jetë i rrezikshëm për t’u marrë me frymë. Megjithatë, kur polimerizohet në polistiren, ai bëhet një plastikë e fortë dhe e qëndrueshme që përdoret në enët e ushqimit. Zinxhirët e gjatë të polimerëve krijojnë ngatërrim të brendshëm dhe forca ndërmolekulare që ofrojnë forcë, rezistencë ndaj nxehtësisë dhe fleksibilitet që njësitë e vetme thjesht nuk mund t’i arrijnë.
Mekanizmi i Lidhjes
Për t’i kthyer monomerët në polimer, duhet të ndodhë një reaksion kimik. Në ‘polimerizimin shtesë’, monomerët me lidhje të dyfishta thjesht bashkohen si tulla LEGO. Në ‘polimerizimin e kondensimit’, monomerët lidhen duke çliruar një nënprodukt të vogël, zakonisht ujë. Kështu trupat tanë ndërtojnë proteina nga aminoacidet, duke çliruar molekula uji ndërsa çdo lidhje e re shtohet në zinxhirin në rritje.
Përparësi dhe Disavantazhe
Monomer
Përparësi
+Shumë reaktiv
+Transportohet lehtë si lëng
+Blloqe ndërtimi shumëfunksionale
+Kontroll i saktë kimik
Disavantazhe
−Shpesh toksike ose të paqëndrueshme
−Mungesa e forcës strukturore
−I paqëndrueshëm me kalimin e kohës
−Mund të jetë e vështirë për t'u ruajtur
Polimer
Përparësi
+Qëndrueshmëri e pabesueshme
+Gamë e gjerë përdorimesh
+Stabiliteti kimik
+Fortësi e lehtë
Disavantazhe
−Vështirë për t’u ricikluar
−Mund të qëndrojë në mjedis
−Prodhim kompleks
−Çështjet e degradimit
Idenë të gabuara të zakonshme
Miti
Të gjitha polimerët janë plastika të bëra nga njeriu.
Realiteti
Ndërkohë që shpesh i lidhim polimeret me plastikën, shumë prej tyre janë tërësisht natyrale. Flokët (keratina), muskujt (aktina/miozina) dhe madje edhe niseshteja në një patate janë të gjitha polimere biologjike të bëra nga monomere natyrale.
Miti
Një polimer është thjesht një përzierje fizike e monomerëve.
Realiteti
Një polimer është një molekulë e vetme, masive e mbajtur së bashku nga lidhje të forta kovalente. Nuk është thjesht një grumbull monomerësh të vendosur pranë njëri-tjetrit; ato janë bashkuar kimikisht në një strukturë të re, të vetme.
Miti
Polimerët mund të ndahen lehtësisht në monomere.
Realiteti
Disa polimere mund të “zbërthehen” përsëri në monomere, por shumë prej tyre kërkojnë nxehtësi intensive, enzima specifike ose kimikate të ashpra për të thyer këto lidhje kovalente. Kjo është arsyeja pse mbeturinat plastike janë një sfidë kaq e rëndësishme mjedisore.
Miti
Emri i polimerit përputhet gjithmonë me monomerin.
Realiteti
Zakonisht, ne thjesht i shtojmë 'poli-' emrit të monomerit (siç ndodh kur etileni shndërrohet në polietileni), por për polimeret natyrore, emrat shpesh janë të ndryshëm. Për shembull, polimeri i glukozës quhet celulozë ose niseshte, jo 'poli-glukozë'.
Pyetjet më të Përshkruara
Cili është një shembull i një monomeri dhe polimeri në trupin e njeriut?
Një nga shembujt më të mirë gjendet në muskujt dhe lëkurën tonë. Aminoacidet janë monomeret. Kur ato lidhen së bashku në sekuenca të gjata dhe specifike, ato formojnë proteina, të cilat janë polimeret që ndërtojnë indet, enzimat dhe hormonet tona.
A mund të ndërtohet një polimer nga lloje të ndryshme monomerësh?
Po, këto quhen kopolimerë. Ndërsa një polimer i thjeshtë si polietileni përdor vetëm një lloj monomeri, një kopolimer mund të alternojë midis dy ose tre monomerëve të ndryshëm për të krijuar një material me veti specifike, siç është goma me ndikim të lartë.
Sa monomere ka në një polimer tipik?
Varion shumë. Një polimer i vogël mund të ketë vetëm 10 deri në 100 njësi (ndonjëherë të quajtura oligomer), por plastikat industriale ose molekulat biologjike të ADN-së mund të përmbajnë miliona njësi monomeri në një zinxhir të vetëm të vazhdueshëm.
A është uji një monomer?
Jo, uji nuk është monomer sepse nuk mund të lidhet me veten për të formuar një zinxhir të gjatë e përsëritës të molekulave të ujit. Për të qenë monomer, një molekulë duhet të ketë 'kapacitetin funksional' për t'u lidhur me të paktën dy molekula të tjera për të krijuar një shtyllë kurrizore.
Pse polimerët janë kaq të fortë në krahasim me monomerët?
Fortësia vjen nga gjatësia e zinxhirëve. Molekulat e gjata të polimerit ngatërrohen së bashku si spageti të gatuara, duke i bërë ato shumë të vështira për t'u ndarë. Përveç kësaj, mijëra atome në zinxhir krijojnë shumë forca të vogla tërheqëse që shtohen në forcë të konsiderueshme.
Çfarë ndodh gjatë polimerizimit?
Gjatë polimerizimit, një shkaktar kimik (si nxehtësia ose një katalizator) bën që pjesët reaktive të monomerëve të hapen dhe të lidhen me pjesët fqinje. Kjo krijon një reaksion zinxhir ku njësitë shtohen një nga një derisa të formohet një makromolekulë e gjatë.
A janë të gjithë polimerët trupa të ngurtë?
Shumica e polimerëve me peshë të lartë molekulare janë trupa të ngurtë në temperaturën e dhomës, por disa mund të jenë lëngje viskoze (si disa silikone) ose gome shumë elastike. Gjendja fizike varet nga sa lehtë zinxhirët mund të lëvizin pranë njëri-tjetrit.
Cili është ndryshimi midis një polimeri natyral dhe atij sintetik?
Polimerët natyralë prodhohen nga organizma të gjallë (si mëndafshi, leshi dhe ADN-ja), ndërsa polimerët sintetikë krijohen nga njerëzit në laboratorë (si najloni, poliesteri dhe PVC-ja). Kimia e lidhjeve është shpesh e ngjashme, por origjina dhe vetitë biodegraduese ndryshojnë.
A është glukoza një monomer?
Po, glukoza është një monomer shumë i zakonshëm. Kur molekulat e glukozës lidhen së bashku, ato formojnë polimere të ndryshme si celuloza (e cila u jep bimëve strukturën e tyre), niseshteja (e cila ruan energjinë) ose glikogjeni (i gjetur në muskujt e njeriut).
Si e 'dinë' monomerët si të lidhen?
Ata nuk e “dinë” në një kuptim të vetëdijshëm; ata ndjekin ligjet e kimisë. Monomerët kanë “vende aktive” - zakonisht lidhje të dyfishta ose grupe specifike atomesh - që tërhiqen kimikisht nga vendet aktive të monomerëve të tjerë kur plotësohen kushtet e duhura.
Verdikt
Mendoni për monomerët si lëndë të para dhe polimerët si produktin përfundimtar. Nëse po diskutoni pikën fillestare mikroskopike ose një njësi të vetme metabolike, po flisni për një monomer; nëse po diskutoni për materialin, fibrën ose indin strukturor që rezulton, po merreni me një polimer.