Запрошуємо до співпраці виконавців курсових та дипломних робіт на взаємовигідних умовах.

Властивості макромолекул

Властивості макромолекулПолімерним матеріалам властиві наступні властивості:1) Здатність деформуватися значно і оборотно2) Як високі, так і низькі модулі пружності3) Анізотропія властивостей4) Залежність властивостей полімерів від часу5) Розчини полімерів мають аномально високу в'язкість, що істотно відрізняється від в'язкості розчинів мономерів3 основних властивості макромолекул :1) Ланцюгова лінійна будова2) Висока ММ3) Слабкі взаємодії між макромолекуламиХарактеристики макромолекул :1) Молекулярна маса і довжина макромолекул2) Конфігурація (визначає будова макромолекул). Існує 3 види ізомерії : локальна, оптична і цис-транс ізомерія3) Конформація (визначає форму макромолекул)Конформація - це просторове розташування атомів і груп атомів, яке створюється набором і послідовністю конфігурацій, їх взаємним розташуванням в молекулі (обумовлених тепловим рухом або зовнішньою дією на систему). Модель макромолекули. Гнучкість макромолекули. Макромолекули практично ніколи не знаходяться в гранично витягнутому положенні, вона прагне яким-небудь чином згорнутися, щоб прийняти вигідніший стан (проявляється прагнення прийняти положення, що відповідає мінімуму енергії). Контурною довжиною ланцюга називається довжина максимально витягнутого ланцюга, проте із-за незручності визначення цієї величини цією характеристикою користуються рідко. Розглянемо молекули 1,2-дизаміщених похідних етануМолекула 1,2-дихлоретана : За 1 секунду ця молекула зазнає 1012 конформації внаслідок теплового руху
 Відбувається вільне обертання однієї частини молекули відносно іншої. На малюнку приведена залежність енергії Е від кута обертання ф. Мінімуми відповідають транс-конформації, максимуми - цис-конформації. Енергія теплового руху кТ може перевищувати можливу енергію, яку може прийняти молекула, утворюючи цис-конформацію

Нехай заступники будуть різними: R1 і R2 - деякі макрозаступники Молекула може приймати цис-, транс-, або гош-конформацію (проміжну конформацію). В цьому випадку залежність буде наступною: Цис-конформація часто буває недоступною, оскільки енергія теплового руху може бути менше, ніж енергія, необхідна для переведення молекули в це положення. Можлива деяка проміжна вигідна конформація, звана гош- конформацією. Транс- і гош-конформації визначають можливі зміни макромолекули. Різниця енергій транс- і гош-конформацій є термодинамічною гнучкістю макромолекули (Ли"). Різниця енергій Ди' є кінетичною гнучкістю, тобто енергетичний перехід від транс- до гош-конформації. Кінетична і термодинамічна гнучкості макромолекули є характеристиками гнучкості ланцюга макромолекули. Моделі макромолекул :1) Модель вільно зчленованого ланцюга (модель ССЛ)Ця модель є уявленням, що найбільш ідеалізується, про макромолекулуПоложення, що дозволяють побудувати це представлення, :а) може відбуватися відносно вільне обертання ланок один з однимб) взаємодії між заступниками в макромолекулі відсутнів) валентний кут не фіксованийг) відстань між атомами строго фіксованад) об'ємами атомів вуглецю нехтують  - середня квадратична відстань, воно характеризує відстань між кінцями ланцюга , де N - число ланок в ланцюзі, а 1 - довжина однієї ланки Повна довжина ланцюга є твором цих величин :  Макромолекулу можна характеризувати мірою згорненості : міра згорненості є потенційною можливістю зміни розмірів макромолекулиКількість ланок еквівалентна мірі полімеризації, тому при збільшенні міри полімеризації, можливості зміни розмірів збільшуються. Приклад: при мірі полімеризації 10 макромолекула може змінювати свій розмір в 10 разів, при 104 - в 100 разів. r відповідає найбільш вірогідному значенню r, тобто середньому значенню Розподіл макромолекул по значеннях середньої квадратичної відстані між кінцями ланцюга тому клубок, що утворюється макромолекулою, часто називають клубком гауса.  Середня відстань рівна: 2) Модель з фіксованим валентним кутом Модель представляється в наступному вигляді: обертання відбувається вільно, але тільки по твірних конуса Середня відстань рівна в цьому випадку:  , тому можна укласти, що в порівнянні з попередньою моделлю клубок трохи розбухає, жорсткість молекули збільшується3) Модель із загальмованим обертаннямЦя модель аналогічна попередній моделі, вводиться лише положення про те, що відбувається загальмоване обертання, деякі

1 2