Unterschied zwischen Polymer und Makromolekül

Hauptunterschied - Polymer vs. Makromolekül

Polymere haben eine molekulare Struktur, die hauptsächlich oder vollständig aus einer großen Anzahl ähnlicher Einheiten besteht, die miteinander verbunden sind. Diese Einheiten werden Wiederholungseinheiten genannt. Diese sich wiederholenden Einheiten stellen die Monomere dar, aus denen das Polymer hergestellt wird. Meistens entsteht durch Polymerisation ein Makromolekül. Dann werden sie Polymermoleküle genannt. Einige Makromoleküle bilden sich jedoch aufgrund der chemischen Bindung mehrerer Atome aneinander. Der Hauptunterschied zwischen Polymer und Makromolekül ist der Polymere enthalten sich wiederholende Einheiten, die die Monomere darstellen, während nicht alle Makromoleküle ein Monomer in ihrer Struktur aufweisen.

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein Polymer?
     - Definition, Klassifizierung, Allgemeine Eigenschaften
2. Was ist ein Makromolekül?
    - Definition, Allgemeine Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen Polymer und Makromolekül?
    - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Atome, Makromolekulare Crowding, Makromoleküle, Monomere, Polymerisation, Polymere, Wiederholungseinheiten, Taktizität

Was ist ein Polymer?

Ein Polymer ist eine Art Makromolekül, das sich aus einer großen Anzahl von wiederkehrenden Einheiten zusammensetzt. Diese sich wiederholenden Einheiten stellen Monomere dar, aus denen das Polymer hergestellt wird. Monomere sind kleine Moleküle. Diese Monomere haben entweder Doppelbindungen oder mindestens zwei funktionelle Gruppen pro Molekül. Dann können sie einer Polymerisation unterzogen werden, um Polymermaterial zu bilden.

Da Polymere unterschiedlich sind, können sie in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern in verschiedene Gruppen eingeteilt werden. Die Klassifizierung ist unten angegeben.

Klassifizierung von Polymeren

Basierend auf der Struktur:

• Lineare Polymere
• Verzweigte Polymere
• Vernetzte / vernetzte Polymere

Basierend auf den molekularen Kräften:

• Thermoplastische Polymere
• Duroplastische Polymere
• Elastomere

Basierend auf der Quelle:

• Natürliche Polymere
• Synthetische Polymere

Basierend auf der Polymerisationsmethode:

• Additionspolymere
• Kondensationspolymere

Polymere haben unterschiedliche Eigenschaften, abhängig von den im Polymer vorhandenen Wiederholungseinheiten, der Mikrostruktur des Polymermaterials usw. Einige Polymere zeigen Plastizität, einige zeigen Elastizität; Einige Polymere sind stark und starr, andere sind weich und flexibel. Ebenso zeigen Polymere ein breites Spektrum an Eigenschaften.

Abbildung 01: Kovalente organische Gerüste

 Allgemeine Eigenschaften von Polymeren

• Die meisten Polymere sind gegen Chemikalien beständig.
• Die meisten Polymere wirken als elektrische und thermische Isolatoren.
• Im Allgemeinen haben Polymere im Vergleich zu ihrem geringen Gewicht eine hohe Festigkeit.
• Einige Polymere können aus natürlichen Quellen erhalten werden, aber die meisten Polymere werden aus Erdöl hergestellt.

Das Taktizität von Polymeren ist ein weiterer wichtiger Begriff in Bezug auf Polymere. Polymere können isotaktisch, syndiotaktisch oder ataktisch sein. Diese Taktizität wird abhängig von der Position der in den Polymerketten vorhandenen Seitengruppen bestimmt. Wenn sich die Seitengruppen auf derselben Seite befinden, handelt es sich um isotaktische Polymere. Wenn sich die Gruppen in einem abwechselnden Muster befinden, sind sie syndiotaktisch. Wenn die Seitengruppen jedoch zufällig angeordnet sind, handelt es sich um ataktische Polymere.

Was ist ein Makromolekül?

Ein Makromolekül ist ein sehr großes Molekül mit einem Durchmesser im Bereich von 100 bis 10 000 Å. Ein Makromolekül wird oft durch Polymerisation gebildet. Dann werden sie Polymermoleküle genannt. Ein Makromolekül besteht typischerweise aus einer sehr großen Anzahl von Atomen, die chemisch miteinander verbunden sind. Daher weisen diese Moleküle ein hohes Molekulargewicht auf.

Einige Beispiele für Makromoleküle umfassen natürliche und synthetische Polymere, Proteine, Polysaccharide, Nukleinsäuren usw. Diese Makromoleküle werden aus kleineren Einheiten gebildet, die als Monomere bekannt sind.

• Polysaccharide werden aus Monosacchariden gebildet
• Proteine ​​werden aus Aminosäuren gebildet
• Nukleinsäuren werden aus Nukleotiden gebildet

Abbildung 2: Strukturen von Makromolekülen

IUPAC Definition von Makromolekül

Die IUPAC-Definition für ein Makromolekül lautet wie folgt:

"Ein Molekül mit hoher relativer Molekülmasse, dessen Struktur im Wesentlichen die mehrfachen Wiederholungen von Einheiten umfasst, die tatsächlich oder konzeptionell aus Molekülen mit niedriger relativer Molekülmasse stammen."

Die meisten Makromoleküle sind aufgrund ihres hohen Molekulargewichts in Wasser unlöslich. Sie neigen zur Bildung von Kolloiden. Die Konzentration eines Makromoleküls in einer Lösung kann die Geschwindigkeit und das Gleichgewicht von Reaktionen von Makromolekülen beeinflussen, die in derselben Lösung vorliegen. Dieses Phänomen wird als makromolekulare Verdrängung bezeichnet.

Makromolekulare Crowding

Makromolekularer Engstand verändert die Eigenschaften von Molekülen in einer Lösung bei hohen Konzentrationen von Makromolekülen. Solche Bedingungen können in lebenden Zellen auftreten. Diese hohen Konzentrationen an Makromolekülen nehmen einen großen Teil des Volumens der Zelle ein. Dies reduziert das Lösungsmittelvolumen, das für andere Makromoleküle verfügbar ist. Dann beeinflusst es die Geschwindigkeit und das Gleichgewicht ihrer Reaktionen.

Unterschied zwischen Polymer und Makromolekül

Definition

Polymer: Ein Polymer ist eine Art Makromolekül, das sich aus einer großen Anzahl von wiederkehrenden Einheiten zusammensetzt.

Makromolekül: Ein Makromolekül ist ein sehr großes Molekül mit einem Durchmesser im Bereich von 100 bis 10 000 Å.

Einheiten wiederholen

Polymer: Polymere bestehen aus sich wiederholenden Einheiten.

Makromolekül: Makromoleküle können aus sich wiederholenden Einheiten bestehen oder nicht.

Monomere

Polymer:  Polymere werden aus Monomeren hergestellt.

Makromolekül: Makromoleküle können aus Monomeren hergestellt sein oder nicht.

Löslichkeit

Polymer: Einige Polymere sind in organischen Lösungsmitteln löslich.

Makromolekül: Die meisten Makromoleküle sind in Wasser und anderen ähnlichen Lösungsmitteln stark unlöslich.

Polymerisation

Polymer: Polymere werden im Wesentlichen durch Polymerisation gebildet.

Makromolekül: Makromoleküle können sich auf unterschiedliche Weise bilden.

Fazit

Polymere sind Makromoleküle, aber nicht alle Makromoleküle sind Polymere. Der Hauptunterschied zwischen einem Polymer und einem Makromolekül besteht darin, dass Polymere wiederkehrende Einheiten enthalten, die Monomere darstellen, während nicht alle Makromoleküle ein Monomer in ihrer Struktur aufweisen.

Verweise:

1. „Makromolekül“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. Februar 2011, hier verfügbar.
2. „Makromolekularer Engstand“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4. Dezember 2017, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Covalent Organic Frameworks (Raumfüllendes Diagramm)" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Strukturen von Makromolekülen" Von Cjp24 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia