Diferencia entre monómero y unidad de repetición
Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).
El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.
Ejemplos de monómeros frente a polímeros
Los lípidos, los polisacáridos, las proteínas y los polinucleótidos son los principales grupos de macromoléculas que se encuentran en todos los organismos vivos. Estas moléculas gigantes llevan a cabo todas las funciones vitales que necesitan las células. Las macromoléculas intervienen en procesos como la digestión de los alimentos, el almacenamiento de información, la manipulación de la energía y el metabolismo. Son complejas y enormes asociaciones de subunidades moleculares que parecen imposiblemente difíciles de entender. Afortunadamente, todas están construidas según el mismo principio de construcción.
Los monómeros son pequeñas moléculas, en su mayoría orgánicas, que pueden unirse a otras moléculas similares para formar moléculas muy grandes, o polímeros. Todos los monómeros tienen la capacidad de formar enlaces químicos con al menos otras dos moléculas monoméricas.
Uno de los primeros seres humanos que descubrió y fabricó un polímero artificial fue el químico alemán Hans von Pechmann. Probablemente fue un accidente. En 1899 encontró una sustancia blanca, pegajosa y sospechosa en el fondo de un matraz en el que había estado intentando descomponer el diazometano. No tenía ni idea de lo que había hecho, así que encargó el análisis del material a Eugen Bamberger y Friedrich Tschirner, que encontraron largas cadenas de -CH2-, que llamaron “polimetileno”.
¿Cuál es la diferencia entre un dímero monomérico y un polímero
Los polímeros que se producen de forma natural son componentes cruciales de todos los organismos y forman el tejido de nuestras vidas. El pelo, la seda, la piel, las plumas, los músculos y el tejido conjuntivo están compuestos principalmente por proteínas, el tipo más conocido de polímero natural o biológico. Los monómeros de muchos polímeros biológicos son los aminoácidos, cada uno de ellos llamado residuo de aminoácido. Los residuos se unen mediante enlaces amídicos, también llamados enlaces peptídicos, a través de una reacción de condensación en la que se elimina el H2O:
En la ecuación anterior, R representa un grupo alquilo o arilo, o un hidrógeno, dependiendo del aminoácido. Escribimos la fórmula estructural del producto con el grupo amino libre a la izquierda (el N-terminal) y el grupo carboxilato libre a la derecha (el C-terminal). Por ejemplo, la fórmula estructural del producto formado por los aminoácidos glicina y valina (glicil-valina) es la siguiente:
La diferencia más importante entre los polímeros sintéticos y los naturales es que los primeros suelen contener muy pocos monómeros diferentes, mientras que los polímeros biológicos pueden tener hasta 20 tipos diferentes de residuos de aminoácidos dispuestos en muchos órdenes distintos. Las cadenas con menos de 50 residuos de aminoácidos se denominan péptidosPolímeros biológicos con menos de 50 residuos de aminoácidos, mientras que los que tienen más de 50 residuos de aminoácidos se denominan proteínasPolímeros biológicos con más de 50 residuos de aminoácidos unidos por enlaces amida. Muchas proteínas son enzimasCatalizadores que se dan de forma natural en los organismos vivos y que catalizan reacciones biológicas., que son catalizadores que aumentan la velocidad de una reacción biológica.
¿Cuál es la diferencia entre un homopolímero y un copolímero?
En química, un monómero (/ˈmɒnəmər/ MON-ə-mər; mono-, “uno” + -mer, “parte”) es una molécula que puede reaccionar junto con otras moléculas de monómero para formar una cadena de polímeros más grande o una red tridimensional en un proceso llamado polimerización[1][2][3].
Los monómeros pueden clasificarse de muchas maneras. Pueden subdividirse en dos grandes clases, según el tipo de polímero que formen. Los monómeros que participan en la polimerización por condensación tienen una estequiometría diferente a la de los monómeros que participan en la polimerización por adición:[5]
La polimerización de un tipo de monómero da un homopolímero. Muchos polímeros son copolímeros, lo que significa que se derivan de dos monómeros diferentes. En el caso de las polimerizaciones por condensación, la proporción de comonómeros suele ser de 1:1. Por ejemplo, la formación de muchos nilones requiere cantidades iguales de un ácido dicarboxílico y de una diamina. En el caso de las polimerizaciones por adición, el contenido de comonómeros suele ser de sólo unos pocos porcentajes. Por ejemplo, pequeñas cantidades de monómero de 1-octeno se copolimerizan con etileno para dar polietileno especializado.