ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полярные и неполярные полимеры. Межмолекулярное взаимодействие из "Физико-химия полимеров 1978" Как уже отмечалось, характерной чертой полимерных соединений является высокое значение молекулярной массы. Однако практически не существует таких полимеров, у которых все молекулы имели бы строго одинаковые размеры, или другими словами, одинаковую степень полимеризации. Наряду с очень большими молекулами в полимере могут быть и небольшие (с молекулярной массой порядка 1000) и. молекулы промежуточных размеров. Следовательно, любой полимер в той или иной степени неоднороден по молекулярной массе, или, как говорят, полимолекулярен . Поэтому в химии полимеров пользуются понятием средней молекулярной массы (см. гл. 14). [c.36] Ряд полимерных соединений одинакового химического строения, отличающихся только молекулярной массой, называется полимергомологическим рядом. [c.36] Полярные и неполярные полимеры. [c.36] У симметрично построенных молекул (Нг, СЬ, СН4, СгНв и др.) дипольный момент равен нулю (1Хо = 0). Все алифатические углеводороды построены симметрично, поэтому их дипольный момент равен нулю неполярные молекулы). Молекула воды построена несимметрично, это дипольная полярная) молекула. Ее дипольный момент равен 6,14 10 Кл м, или 1,84 Д. [c.37] В связах С—ОН, С—СООН, С—ЫНг, С—С1, С—Р электронная плотность распределена несимметрично — это так называемые полярные связи. При введении в молекулу таких полярных связей (если они взаимно не компенсируются) последняя приобретает дипольный момент. [c.37] Полимерные углеводороды неполярны. К их числу относятся полиэтилен, полипропилен, полибутадиен, полиизопрен, полиизобутилен. Наиболее полярными полимерами являются поливиниловый спирт, целлюлоза, крахмал, содержащие большое число полярных групп ОН, полиакрилонитрил, в котором имеется большое число сильнополярных групп СН, полиакриловые и поли летакри-ловые кислоты (группы СООН). Поливинилхлорид, содержащий связи С—С1, и ацетат целлюлозы (группы ОСОСНз) по полярности занимают промежуточное положение. Еще менее полярны полимерные эфиры (например, полиакрилаты и полиметакрилаты). [c.37] От полярности макромолекул зависит межмолекулярное, или межцепное, взаимодействие. Это — взаимодействие между химически несвязанными атомами, принадлежаш,ими различным молекулам или одной и той же молекуле, которое не приводит к образованию новых химических соединений. Оно проявляется в притяжении и отталкивании. Силы притяжения действуют на расстоянии 3—4 А, силы отталкивания проявляются на значительно более близких расстояниях. [c.38] Силы отталкивания имеют квантовомеханическую природу и возникают потому, что на одной молекулярной орбитали не может находиться более двух электронов, обладающих противоположно направленными спинами. Притяжение между молекулами может быть вызвано ван-дер-ваальсовым взаимодействием, которое бывает дисперсионным, деформационным и ориентационным, а также водородными связями, образованием л-комплексов, ионным взаимодействием. [c.38] Из приведенных уравнений видно, что энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий, резко убывает с увеличением расстояния между лголекулами Так, прп увеличении расстояния в 2 раза, энергия взаимодействия убывает в 64 раза (2°). [c.38] Между молекулами, имеющими большое число ненасыщенных связей С = С, образующих сопряженную систему, возникает специфическое взаимодействие, обусловленное тем, что л-электроны не принадлежат определенным атомам углерода и легко перемещаются как вдо.ть одной молекулы, так и между соседними. При этом возникают прочные межмолекулярные связи, характерные, в частности, для ароматических соединений, лг-Электроны ароматических колец могут переходить на свободные орбитали, принадлежащие другим молекулам, при этом образуются очень прочные комплексы, получившие название л-комплексов. [c.39] Если в молекулах имеются группы, способные,к ионизации, то между ними проявляется ионное взаимодействие притяжения и отта.ткивания. Энергия ионного взаимодействия убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ионами. Такое взаимодействие проявляется на достаточно больших расстояниях (дальнодействующие силы). [c.39] что наименьшими энергиями когезии обладают метиле-нотые группы и по мере увеличения числа атомов углерода и водорода в атомной группиро ке энергия когезии возрастает. Следовательно, при достаточно большой длине углеводородных молекул энергия когезии, обусловленная дисперсионным взаимодействием, может быть очень велика. [c.40] Вернуться к основной статье