Verschil tussen polymeer en macromolecuul

Belangrijkste verschil - Polymer versus Macromolecule

Polymeren hebben een moleculaire structuur die hoofdzakelijk of volledig bestaat uit een groot aantal soortgelijke eenheden die aan elkaar zijn gehecht. Deze eenheden worden herhalende eenheden genoemd. Deze herhalende eenheden vertegenwoordigen de monomeren waaruit het polymeer is gemaakt. Meestal wordt een macromolecuul gevormd door polymerisatie. Vervolgens worden ze polymeermoleculen genoemd. Maar sommige macromoleculen worden gevormd door de chemische binding van meerdere atomen aan elkaar. Het belangrijkste verschil tussen polymeer en macromolecuul is dat polymeren bevatten repeterende eenheden die de monomeren voorstellen, terwijl niet alle macromoleculen een monomeer in hun structuur hebben.

Key Areas Covered

1. Wat is een polymeer
     - Definitie, classificatie, algemene eigenschappen
2. Wat is een Macromolecule
    - Definitie, algemene eigenschappen
3. Wat is het verschil tussen polymeer en macromolecuul
    - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atomen, Macromoleculaire Crowding, Macromoleculen, Monomeren, Polymerisatie, Polymeren, Herhalende Eenheden, Tacticiteit

Wat is een polymeer

Een polymeer is een type macromolecuul dat is samengesteld uit een groot aantal zich herhalende eenheden. Deze herhalende eenheden vertegenwoordigen monomeren waaruit het polymeer is gemaakt. Monomeren zijn kleine moleculen. Deze monomeren hebben hetzij dubbele bindingen hetzij ten minste twee functionele groepen per molecuul. Daarna kunnen ze polymerisatie ondergaan om polymeermateriaal te vormen.

Omdat polymeren divers zijn, kunnen ze worden ingedeeld in verschillende groepen, afhankelijk van de verschillende parameters. De classificatie wordt hieronder gegeven.

Classificatie van polymeren

Gebaseerd op de structuur:

• Lineaire polymeren
• Vertakte polymeren
• Netwerk / gecrosslinkte polymeren

Gebaseerd op de Molecular Forces:

• Thermoplastische polymeren
• Thermohardende polymeren
• elastomeren

Gebaseerd op de bron:

• Natuurlijke polymeren
• Synthetische polymeren

Gebaseerd op de methode van polymerisatie:

• Additie polymeren
• Condensatie polymeren

Polymeren hebben verschillende eigenschappen afhankelijk van de zich herhalende eenheden in het polymeer, microstructuur van het polymeermateriaal, enz. Sommige polymeren vertonen plasticiteit, sommige vertonen elasticiteit; sommige polymeren zijn sterk en stijf, andere zijn zacht en flexibel. Evenzo vertonen polymeren een breed scala aan eigenschappen.

Afbeelding 01: Covalent Organic Frameworks

 Algemene eigenschappen van polymeren

• De meeste polymeren zijn bestand tegen chemicaliën.
• De meeste polymeren werken als elektrische en thermische isolatoren.
• Over het algemeen hebben polymeren een hoge sterkte in vergelijking met hun lichte gewicht.
• Sommige polymeren kunnen worden verkregen uit natuurlijke bronnen, maar de meeste van de polymeren worden gesynthetiseerd uit aardolie.

De tacticiteit van polymeren is een ander belangrijk concept met betrekking tot polymeren. Polymeren kunnen isotactisch, syndiotactisch of atactisch zijn. Deze tacticiteit wordt bepaald afhankelijk van de positie van de aanhangende groepen die in de polymeerketens aanwezig zijn. Als de hangende groepen zich aan dezelfde kant bevinden, zijn het isotactische polymeren. Als de groepen een wisselend patroon hebben, zijn ze syndiotactisch. Maar als de hangende groepen op een willekeurige manier worden gepositioneerd, zijn het atactische polymeren.

Wat is een Macromolecule

Een macromolecuul is een zeer groot molecuul met een diameter van 100 tot 10.000 angström. Een macromolecuul wordt vaak gevormd als gevolg van polymerisatie. Vervolgens worden ze polymeermoleculen genoemd. Een macromolecuul bestaat typisch uit een zeer groot aantal atomen die chemisch aan elkaar zijn gebonden. Daarom omvatten deze moleculen een hoog molecuulgewicht.

Enkele voorbeelden van macromoleculen omvatten natuurlijke en synthetische polymeren, eiwitten, polysacchariden, nucleïnezuren, enz. Deze macromoleculen worden gevormd uit kleinere eenheden bekend als monomeren.

• Polysacchariden worden gevormd uit monosacchariden
• Eiwitten worden gevormd uit aminozuren
• Nucleïnezuren worden gevormd uit nucleotiden

Figuur 2: Structuren van Macromoleculen

IUPAC Definitie van Macromolecule

De IUPAC-definitie voor een macromolecuul is als volgt:

"Een molecuul met een hoge relatieve molecuulmassa, waarvan de structuur in wezen de meerdere herhalingen omvat van eenheden die, in feite of conceptueel, zijn afgeleid van moleculen met een lage relatieve molecuulmassa."

De meeste macromoleculen zijn onoplosbaar in water vanwege hun hoge molecuulgewicht. Ze hebben de neiging om colloïden te vormen. De concentratie van een macromolecuul in een oplossing kan van invloed zijn op de snelheid en het evenwicht van reacties van macromoleculen die in dezelfde oplossing aanwezig zijn. Dit fenomeen wordt genoemd als macromoleculaire crowding.

Macromolecular Crowding

Macromoleculaire crowding verandert de eigenschappen van moleculen in een oplossing bij hoge concentraties van macromoleculen. Dergelijke omstandigheden kunnen voorkomen in levende cellen. Deze hoge concentraties macromoleculen nemen een grote hoeveelheid van het volume van de cel in beslag. Dit vermindert het volume oplosmiddel dat beschikbaar is voor andere macromoleculen. Dan beïnvloedt het de snelheid en het evenwicht van hun reacties.

Verschil tussen polymeer en macromolecuul

Definitie

Polymeer: Een polymeer is een type macromolecuul dat is samengesteld uit een groot aantal zich herhalende eenheden.

macromolecuul: Een macromolecuul is een zeer groot molecuul met een diameter van 100 tot 10.000 angström.

Herhalende eenheden

Polymeer: Polymeren zijn samengesteld uit zich herhalende eenheden.

macromolecuul: Macromoleculen kunnen al dan niet bestaan ​​uit repeterende eenheden.

monomeren

Polymeer:  Polymeren zijn gemaakt van monomeren.

macromolecuul: Macromoleculen kunnen al dan niet worden gemaakt van monomeren.

oplosbaarheid

Polymeer: Sommige polymeren zijn oplosbaar in organische oplosmiddelen.

macromolecuul: De meeste macromoleculen zijn zeer onoplosbaar in water en andere soortgelijke oplosmiddelen.

polymerisatie

Polymeer: Polymeren worden in hoofdzaak gevormd door polymerisatie.

macromolecuul: Macromolecuul kan zich op verschillende manieren vormen.

Conclusie

Polymeren zijn macromoleculen, maar niet alle macromoleculen zijn polymeren. Het belangrijkste verschil tussen een polymeer en een macromolecuul is dat polymeren repeterende eenheden bevatten die monomeren voorstellen, terwijl niet alle macromoleculen een monomeer in hun structuur hebben.

Referenties:

1. "Macromolecule." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 7 feb. 2011, hier beschikbaar.
2. "Macromolecular crowding." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4 december 2017, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Covalent Organic Frameworks (ruimtevullend diagram)" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Structuren van macromoleculen" door Cjp24 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia