Высокомолекулярные соединения, или полимеры, представляют собой органические соединения с огромной молекулярной массой, которая может достигать нескольких миллионов атомов.
Эти макромолекулы состоят из повторяющихся структурных звеньев, что придает им уникальные свойства и широкий спектр применения.
Природные высокомолекулярные соединения, такие как биополимеры, имеют растительное и животное происхождение и включают в себя полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты, атф, хитин и лигнин.
Натуральные полимеры играют важную роль в жизни организмов и могут быть использованы в множестве отраслей, от пищевой промышленности до медицины.
Искусственные полимеры получаются при переработке природных высокомолекулярных соединений, например, триацетилцеллюлоза и вискоза.
Синтетические полимеры, такие как полиэтилен, тефлон, полистирол, капрон и лавсан, производятся путем синтеза низкомолекулярных веществ.
Эти материалы обладают уникальными свойствами и широко применяются в производстве различных изделий, от пластиковых упаковок до текстиля и электроники.
Что такое высокомолекулярные соединения
Олефиновые углеводороды способны полимеризоваться. Полимеризация — это реакция взаимного соединения непредельных веществ (мономеров) за счет кратных связей.
Молекулярная масса полимера, который образовался путем полимеризации мономера, является величиной, кратной молекулярной массе мономера:
М = nт,
где т — молекулярная масса мономера; n — степень полимеризации.
Полимеризация осуществляется по трем механизмам:
- Радикальному.
- Ионному.
- Ион — радикальному.
Полиэтилен получают полимеризацией этилена:
nСН2 = СН2 (кат) → (- СН2 — СН2 -)n.
Количество элементарных звеньев в полимере определяет степень его полимеризации.
В зависимости от степени полимеризации полиэтилен может быть жидким, тестообразным и твердым.
Различают полиэтилен высокого и низкого давления.
При высоком давлении (100-200 МПа) образуется твердый полимер с молекулярной массой 20000—30000.
При низком давлении (атмосферном) в присутствии катализатора Циглера [Аl(С2Н5)3 + ТlСl4] образуется полиэтилен в виде белого порошка.
Каучуки
Каучуки образуются при полимеризации диеновых углеводородов, простейшим представителем которых является бутадиен (бутан-диен-1, 3, дивинил).
Образование из него каучука происходит по следующей схеме:
nСН2 = СН — СН = СН2 (кат) → (- СН2 — СН = СН — СН2 -)n.
Наличие у элементарной ячейки полимера двойной связи дает возможность связывать длинные цепи в каркасы с помощью серы, в результате чего образуется резина, а при избытке серы — эбонит.
Этот процесс называется вулканизацией каучука.
Натуральный каучук получают из латекса — молочного сока тропического растения гевеи.
Мономером его является изопрен (2-метилбутадиен, 2-метил-бутан-диен-1,3) —
Синтетические каучуки получают на основании бутадиена, изопрена, хлоропрена (2-хлорбутадиена):
а также при совместной полимеризации диеновых и олефиновых углеводородов.
Быстрые ответы?
По происхождению высокомолекулярные соединения делят на:
1. Природные, или биополимеры (например белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды), и
2. Синтетические (например полиэтилен, полистирол, феноло-альдегидные смолы).
Белки относятся к высокомолекулярным соединениям, в состав которых входят сотни и даже тысячи аминокислотных остатков, объединенных в макромолекулярную структуру.
Лакмус, Серотонин, не является высокомолекулярным соединением.