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聚合物家庭作业帮助

DNA,塑料瓶和木头有什么共同点?放弃?他们都是聚合物!

聚合物是非常大的分子,由几千甚至数百万的原子组成,它们以重复的图案结合在一起。聚合物的结构通过想象一条链可以容易地显现。链条有许多连接在一起的链接。以相同的方式,聚合物内的原子彼此键合以在聚合物链中形成连接。

聚合物链中的分子链被称为由称为单体的一种或多种分子形成的重复单元。重复单元的结构可以广泛变化,并且取决于构成聚合物的原料。例如,聚乙烯,用于制造各种各样的塑料袋和容器的聚合物具有非常简单的重复单元,两个彼此结合以形成单链接的碳。

合成聚合物

聚合物通过称为聚合的化学反应产生,大多数是通过两种基本反应类型生产的。第一类聚合反应被称为缩聚。第二种类型的反应被称为链增长聚合。

当两个单体反应产生重复单元和较小分子如水时,发生缩聚聚合,也称为阶梯生长聚合。这种反应的一个很好的例子是尼龙从单体与羧酸和碱性胺的聚合。反应(如下所示)产生每个单体之间的连接并产生水作为副产物,并用于生产用于服装的尼龙纤维。

当单体形成高反应性自由基或具有不成对电子的分子时,发生链增长聚合。自由基与另一种单体快速反应,并引起具有另一自由基的重复单元。快速连锁反应继续聚合,聚合物链持续长时间生长。通过链增长聚合制备的聚合物的一个实例是聚苯乙烯,通常在一次性饮用杯中发现的聚合物。

聚合物性质

由于许多聚合物由长而柔软的链条制成,它们变得容易缠结,就像一碗熟意大利面。聚合物链的无序缠结产生了所谓的无定形结构。无定形聚合物通常是透明的并且更容易熔化以制备诸如厨房保鲜膜的材料。

聚合物链不总是形成无定形排列。在适当的条件下,例如拉伸,聚合物链可以并排排列以形成有序的结晶布置。聚合物中的结晶布置也可以通过缓慢冷却来实现,其中单独的聚合物链自身折叠。

聚合物也可用于创建巨大的三维网络。这些网络通过单体与多于两个可能的位点的反应制备,用于聚合发生。多个反应位点允许不同的链彼此连接以形成交联链。交联链的结果是基本上是一个巨大分子的三维固体。

聚合物原理

“聚合物”来自希腊语,意思是“很多部分”。聚合物是由许多相同或相似的共价键连接的构件组成的长分子,如火车由一连串的汽车组成。大多数大分子或大分子是聚合物。作为聚合物的结构单元的重复单元是称为单体的小分子。

这些单体如何组合在一起?聚合是将这些单体连接在一起并产生不同大小和形状的大型大分子的过程。聚合类似于从同一类型的乐高块构建大型建筑物。这些块可以以各种方式连接,以创建比原来的Lego块更大,更复杂的形状结构。

聚合的两种主要类型是加成聚合和缩聚。

加成聚合

通过使用它们的多重键偶联单体而发生的聚合称为加成聚合。最简单的例子是从乙烯分子形成聚乙烯。在该反应中,每个乙烯分子中的双键开放,原来在该键中的两个电子被用于与另外两个乙烯分子形成新的碳 – 碳单键。

一些常见的商业加成聚合物是:

聚乙烯 – 薄膜,包装,瓶子

聚丙烯 – 厨具,纤维,电器

聚氯乙烯 – 管件,肉类包装用透明膜

缩合聚合和水解

细胞用于制造和破坏聚合物的化学机制在所有情况下基本相同。单体通过其中两个分子通过水分子损失彼此共价键合的反应连接;这被称为缩聚,因为失去的分子是水。当两个单体之间形成一个键时,每个单体都有一部分失去的水分子;一个分子提供羟基,而另一个提供氢。为了制备聚合物,随着单体逐个加入链中,重复该反应。

聚合物通过水解分解成单体,这一过程基本上与脱水反应相反。来自希腊语的“水解”意味着“用水打破”。通过加入水分子,从连接到一个单体的水中的氢和附着到相邻单体的羟基来破坏单体之间的键。

我们身体中消化的过程就是水解的一个例子。我们食物中的大部分有机材料是聚合物的形式,这些聚合物太大而不能进入我们的细胞。水解有助于将这些聚合物分解成消化道内的可吸收位。

聚合物本质上很多。最终的天然聚合物是定义生命的脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。蜘蛛丝,毛和角是蛋白质聚合物。淀粉可以是聚合物,就像木材中的纤维素一样。橡胶树胶乳和纤维素已被用作制造聚合橡胶和塑料的原料。第一个合成制造塑料是Bakelite,创建于1909年,用于电话套管和电气部件。第一种制造的聚合物纤维是1910年由纤维素制成的人造丝。尼龙是在1935年发明的,同时追求一种合成的蜘蛛丝。

聚合物的结构

许多常见类型的聚合物由烃,碳和氢的化合物组成。这些聚合物特别由碳原子一起连接在一起,被称为聚合物主链的长链。由于碳的性质,一个或多个其它原子可以连接到骨架中的每个碳原子上。存在仅含有碳原子和氢原子的聚合物。聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯,聚苯乙烯和聚甲基戊烯是这些的实例。聚氯乙烯(PVC)具有连接到全碳骨架上的氯。铁氟龙具有连接到全碳骨架上的氟。

聚合物是许多亚基或分子如醚的组合。 它们有两种类型的合成和天然聚合物,各自具有其独特的物理和化学性质。 它用于合成化学品如酚类,甲醛等。家庭作业使得来自世界各地的学生可以获得解决方案和解决方案,这些题目是自由的,没有剽窃的,也是您自己选择的参考样式。 解决方案没有任何延误,确保学生获得最高成绩。

Posted on March 30, 2017 in 化学工程

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