高中化學(xué) 高分子化合物是什么
作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-07-08分類(lèi):聚合物瀏覽:70
1高分子化合物(Macro Molecular Compound):所謂高分子化合物,是指那些由眾多原子或原子團(tuán)主要以共價(jià)鍵結(jié)合而成的相對(duì)分子量在一萬(wàn)以上的化合物。
定義:由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。
是由一類(lèi)相對(duì)分子質(zhì)量很高的分子聚集而成的化合物,也稱(chēng)為高分子、大分子等。一般把相對(duì)分子質(zhì)量高于10000的分子稱(chēng)為高分子。高分子通常由103~105個(gè)原子以共價(jià)鍵連接而成。由于高分子多是由小分子通過(guò)聚合反應(yīng)而制得的,因此也常被稱(chēng)為聚合物或高聚物,用于聚合的小分子則被稱(chēng)為“單體”。
舉例:纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等天然高分子化合物,以及以高聚物為基礎(chǔ)的合成材料,如各種塑料,合成橡膠,合成纖維、涂料與粘接劑等。
有機(jī)高分子化合物可以分為天然有機(jī)高分子化合物(如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)天然橡膠等)和合成有機(jī)高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯等等),它們的相對(duì)分子質(zhì)量可以從幾萬(wàn)直到幾百萬(wàn)或更大,但他們的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,往往是由無(wú)數(shù)(n)結(jié)構(gòu)小單元以重復(fù)的方式排列而成的。
高分子化合物(又稱(chēng)高聚物)的分子比低分子有機(jī)化合物的分子大得多。一般有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)1000,而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量可高達(dá)104~106。由于高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量很大,所以在物理、化學(xué)和力學(xué)性能上與低分子化合物有很大差異。
高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量雖然很大,但組成并不復(fù)雜,它們的分子往往都是由特定的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵多次重復(fù)連接而成。
同一種高分子化合物的分子鏈所含的鏈節(jié)數(shù)并不相同,所以高分子化合物實(shí)質(zhì)上是由許多鏈節(jié)結(jié)構(gòu)相同而聚合度不同的化合物所組成的混合物,其相對(duì)分子質(zhì)量與聚合度都是平均值。
高分子化合物幾乎無(wú)揮發(fā)性,常溫下常以固態(tài)或液態(tài)存在。固態(tài)高聚物按其結(jié)構(gòu)形態(tài)可分為晶態(tài)和非晶態(tài)。前者分子排列規(guī)整有序;而后者分子排列無(wú)規(guī)則。同一種高分子化合物可以兼具晶態(tài)和非晶態(tài)兩種結(jié)構(gòu)。大多數(shù)的合成樹(shù)脂都是非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。
組成高分子鏈的原子之間是以共價(jià)鍵相結(jié)合的,高分子鏈一般具有鏈型和體型兩種不同的形狀。
當(dāng)今世界上作為材料使用的大量高分子化合物,是以煤、石油、天然氣等為起始原料制得低分子有機(jī)化合物,再經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的。這些低分子化合物稱(chēng)為“單體”,由它們經(jīng)聚合反應(yīng)而生成的高分子化合物又稱(chēng)為高聚物。通常將聚合反應(yīng)分為加成聚合和縮合聚合兩類(lèi),簡(jiǎn)稱(chēng)加聚和縮聚。
由一種或多種單體相互加成,結(jié)合為高分子化合物的反應(yīng),叫做加聚反應(yīng)。在該反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生其他副產(chǎn)物,生成的聚合物的化學(xué)組成與單體的基本相同。
縮聚反應(yīng)是指由一種或多種單體互相縮合生成高聚物,同時(shí)析出其他低分子化合物(如水、氨、醇、鹵化氫等)的反應(yīng)??s聚反應(yīng)生成的高聚物的化學(xué)組成與單體的不同。高分子從相對(duì)分子質(zhì)量到組成,從結(jié)構(gòu)到性能,從合成到應(yīng)用,都有其自身的規(guī)律。為了合成它、利用它,需先建立一些必要的基本概念。
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