По составу основной цепи

Высокомолекулярные соединения (ВМС)

Особую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (ВМС) или полимеры. Масса их молекул может достигать нескольких десятков тысяч и даже миллионов а.е.м.

Определение

Высокомолекулярные соединения (полимеры) - это вещества с очень большой молекулярной массой, молекулы которых содержат повторяющиеся группировки атомов мономеры.

Для описания структуры ВМС используются следующие основные понятия:

• макромолекула - молекула полимера;
• мономер - низкомолекулярное соединение, из которого получается полимер в результате реакции полимеризации или поликонденсации;
• структурное звено макромолекулы - группа атомов, многократно повторяющаяся в цепи макромолекулы;
• молекулярная масса звена - Мзв;
• степень полимеризации макромолекулы (n) - число, показывающее сколько структурных звеньев входит в состав макромолекулы;
• молекулярная масса макромолекулы М - связана со степенью полимеризации n соотношением: M = M(зв) nM = M(зв)⋅ n
• молекулярная масса полимера - складывается из масс макромолекул, входящих в состав полимера, характеризуется усредненной массой Mср(полим) = M(зв) срMср(полим) = M(зв)⋅ nср;
• геометрическая форма макромолекулы - пространственная структура макромолекулы (линейная, разветвленная, лестничная и пространственная)

Полимерные макромолекулы представляют собой длинные цепочки, состоящие из большого количества отдельных звеньев. При этом поперечное сечение цепи составляет несколько нанометров, а длина – до нескольких тысяч нанометров, поэтому макромолекулам полимера свойственна большая гибкость или пластичность. Это одна из отличительных особенностей полимеров.

Запомнить! Полимеры характеризуются прочными химическими связями вдоль цепи в макромолекулах и относительно слабыми – между ними, за исключением пространственно сшитых полимеров.

 

Классификация полимеров

по происхождению	природные
	синтетические
	искусственные
по составу основной цепи	органические
	неорганические
	элементорганические
по форме макромолекул	линейные
	разветвленные
	пространственные
по способу получения	полимеризационные
	поликонденсационные
по отношению к нагреванию	термопластичные
	термореактивные
по стереорегулярности	стереорегулярные
	нестереорегулярные

 

1. По способам получения (происхождению):

Природные	ВМС растительного и животного происхождения	Целлюлоза, крахмал, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук и т.д.
Химические	Искусственные ВМС (получают путем переработки природных ВМС)	Эфиры целлюлозы (вискоза, целлулоид, ацетатное волокно) и др.
	Синтетические ВМС (получают путем синтеза из низкомолекулярных веществ)	Полиэтилен, полистирол, синтетические каучуки, лавсан, капрон, нитрон и др.

по составу основной цепи

По составу основной цепи полимеры делят на органические, неорганические, элементоорганические.

• к органическим полимерам относится большинство веществ, макромолекулы которых в главной цепи, помимо атомов углерода, могут содержать такие элементы, как кислород, азот, серу и т.д.
• молекулы неорганических полимеров построены из атомов (кремния, алюминия, германия, серы) или молекул (оксид кремния) и не содержат органические боковые радикалы. Неорганические ВМС не имеют длинных цепей и для них характерны жесткие кристаллические структуры, поэтому они не обладают эластичностью
• у элементоорганических полимеров главная молекулярная цепь имеет неорганическую природу, а боковые ответвления - органическую (полиоргансиланы):

Также если основная цепь состоит из одинаковых атомов, то такие полимеры являются гомоцепными (-Si-Si-Si-Si-), если разные атомы, то полимеры - гетероцепные (-С-О-С-О-С-).