Słowo polimer pochodzi od greckich słów "poly", co oznacza "wiele" i "mer", co oznacza "części". Polimery to długie łańcuchy cząsteczek składające się z powtarzających się jednostek mniejszych cząsteczek, zwanych monomerami. Albo występują naturalnie, jak DNA i białka, albo mogą być konstruowane syntetycznie, jak tworzywa sztuczne. Mają różne cechy strukturalne, takie jak łańcuchy liniowe, łańcuchy rozgałęzione lub złożone sieci, które przyczyniają się do właściwości, które wykazują. Dodatkowo, grupy funkcyjne, które mogą być obecne na polimerze, dodatkowo określają jego właściwości. Poszczególne jednostki polimeru są utrzymywane razem przez stabilne wiązania kowalencyjne, które zachodzą w wyniku polimeryzacji addycyjnej lub kondensacyjnej.

Polimeryzacja addycyjna

Dodatkowa polimeryzacja zachodzi, gdy monomery biorące udział w reakcji mają wiązania podwójne. Ta reakcja wymaga obecności zewnętrznej cząsteczki, która ma niesparowany elektron walencyjny, aby zainicjować reakcję. Ten niesparowany elektron jest wysoce reaktywny i tworzy wiązanie z jednym z wiązań podwójnych w monomerze, co prowadzi do tego, że monomer ma niesparowany elektron walencyjny. Ten niesparowany elektron walencyjny łączy się następnie z innym monomerem z wiązaniami podwójnymi, co prowadzi do reakcji łańcuchowej, w której cząsteczka dodaje do siebie inne monomery z wiązaniami podwójnymi. Powoduje to powstanie łańcucha monomerów, przy czym ten dodany ostatnio ma niesparowany elektron walencyjny. Ta reakcja addycji trwa do momentu, gdy dwa łańcuchy z niesparowanymi elektronami zareagują ze sobą, tworząc wiązanie. Eliminuje to wszelkie niesparowane elektrony walencyjne, co skutkuje zakończeniem reakcji.

Polimeryzacja kondensacyjna

Polimeryzacja kondensacyjna, znana również jako polimeryzacja krokowa, wymaga katalizatora, takiego jak kwas lub enzym, a monomery muszą mieć co najmniej dwie reaktywne grupy funkcyjne, takie jak aminy lub kwasy karboksylowe. Grupy funkcyjne na monomerach reagują ze sobą, tworząc wiązania, takie jak wiązania estrowe lub amidowe, i towarzyszy im utrata małej cząsteczki, takiej jak woda. Polimeryzacja kondensacyjna jest wolniejszą reakcją w porównaniu z polimeryzacją addycyjną i w wielu przypadkach wymaga obecności ciepła.

Ten tekst jest adaptacją z Openstax, Chemia 2e, Rozdział 20.1: Węglowodory.