ისწავლე თამაშით
ქიმიაპოლიმერები და ბიომოლეკულები
დღის საკვლევი პრობლემა

როგორ განსაზღვრავს მონომერის აგებულება პოლიმერის თვისებებს და რატომ არ არის ყველა ბიომოლეკულა ერთი ტიპის პოლიმერი?

მარტივად: შეაერთე მონომერები, დათვალე წარმოქმნილი ბმები და შეადარე მიერთებითი და კონდენსაციური პოლიმერი.

ზუსტი ახსნა: მიერთებით პოლიმერიზაციაში უჯერ მონომერთა ატომები ჯაჭვში რჩება; კონდენსაციაში ბმების წარმოქმნას მცირე მოლეკულის გამოყოფა შეიძლება ახლდეს.

წინარე ცოდნის სწრაფი შემოწმება

ეთენის მიერთებითი პოლიმერიზაციის განმეორებადი რგოლია:

01 · გაიგე

პოლიმერები და ბიომოლეკულები

მიერთებით პოლიმერიზაციაში უჯერ მონომერთა ატომები ჯაჭვში რჩება; კონდენსაციაში ბმების წარმოქმნას მცირე მოლეკულის გამოყოფა შეიძლება ახლდეს.

01

მიერთებითი პოლიმერიზაცია

ეთენის პოლიმერიზაციაში C=C ბმის π კომპონენტი ჯაჭვის ახალ ბმებს ეთმობა და მიიღება [−CH₂−CH₂−]ₙ. იდეალურ მიერთებით პროცესში მცირე მოლეკულა არ გამოიყოფა; მონომერის ატომები განმეორებად რგოლში რჩება. ჯაჭვის სიგრძეები რეალურ ნიმუშში ერთნაირი აუცილებლობით არ არის.

  • მონომერის ორმაგი ბმა განმეორებად რგოლში იგივე სახით არ რჩება.
  • n პოლიმერიზაციის ხარისხია და მოლეკულურ მასას უკავშირდება.
  • ჯაჭვის ბოლოთა წვლილის უგულებელყოფა მიახლოებით გამოთვლად უნდა აღინიშნოს.
02

კონდენსაცია და ჰიდროლიზი

კონდენსაციით მონომერებს შორის ბმასთან ერთად მცირე მოლეკულაც შეიძლება გამოიყოს. ამინომჟავის ამინო და კარბოქსილის ჯგუფები პეპტიდურ ბმას ქმნის. თავისუფალი ამინომჟავებისგან n ერთეულის ხაზოვანი პეპტიდის წარმოქმნის ფორმალურ ბალანსში n−1 წყლის მოლეკულა გამოიყოფა. ჰიდროლიზში წყალი ბმების გაწყვეტას ხმარდება.

  • ფორმალური კონდენსაციის ბალანსი უჯრედში ცილის სინთეზის მთელ მექანიზმს არ აღწერს.
  • დენატურაცია და პეპტიდური ბმების ჰიდროლიზი ერთი მოვლენა არ არის.
  • ცილაში მიმდევრობა და სივრცული აგებულება ფუნქციას განაპირობებს.
03

ნახშირწყლები და ლიპიდები

სახამებელი და ცელულოზა გლუკოზისგან აგებული პოლისაქარიდებია, მაგრამ ბმის ტიპი განსხვავდება და ეს მათ თვისებებს ცვლის. ცხიმი გლიცერინისა და ცხიმოვანი მჟავების ესტერია; ჩვეულებრივი ტრიაცილგლიცეროლი განმეორებადი მონომერული ჯაჭვის პოლიმერი არ არის.

  • ერთნაირი მონომერი ერთნაირ თვისებებს არ უზრუნველყოფს.
  • ყველა ბიომოლეკულა პოლიმერი არ არის.
  • აგებულებიდან თვისების დასკვნას კონკრეტული ბმა ან ფუნქციური ჯგუფი უნდა ამყარებდეს.
ამოხსნილი მაგალითი

პოლიეთილენის ჯაჭვის მოლური მასა დაახლოებით 28000 გ/მოლია. ბოლოთა წვლილი უგულებელყავი; M(C₂H₄)=28 გ/მოლი. იპოვე n.

  1. განმეორებადი რგოლი C₂H₄-ის ატომურ შემადგენლობას ინარჩუნებს.
  2. ჯაჭვის მასა დაახლოებით n·28-ია.
  3. n≈28000/28=1000.
დაახლოებით 1000 რგოლი
02 · ივარაუდე და გამოსცადე

პოლიმერული ჯაჭვის ინჟინერი

შეაერთე მონომერები, დათვალე წარმოქმნილი ბმები და შეადარე მიერთებითი და კონდენსაციური პოლიმერი.

[ განმეორებადი რგოლი ]ₙ45 რგოლი · 4 ჯვარედინი ბმა

ერთი მდგომარეობა, ერთი ნაწილაკური/რაოდენობრივი მოდელი და მისგან გამოთვლილი შედეგი.

მოდელში ჯაჭვის სიგრძის ზრდა მასალის სიმტკიცის ინდექსს რას უზამს?
03 · გაზომე

ცვლადის გავლენა მონაცემებში

მრუდის ყველა წერტილი იმავე გამოთვლის წესიდან მიიღება; მეორე ცვლადი უცვლელია.

ჯაჭვის სიგრძესიმტკიცის მოდელური ინდექსი

როგორ წავიკითხოთ?

შეადარე მრუდის საწყისი და ბოლო მონაკვეთი. თუ დახრა მცირდება, სისტემას შეიძლება შემზღუდველი ფაქტორი ან გაჯერება ჰქონდეს.

45 რგოლი · 4 ჯვარედინი ბმა

იდეალური ერთსიგრძიანი ჯაჭვი რეალურ მოლეკულური მასის განაწილებას, განშტოებას, კრისტალურობასა და დამუშავების პირობებს ამარტივებს.

04 · ახსენი და შეამოწმე

n ამინომჟავისგან ერთი ხაზოვანი პეპტიდის ფორმირებისას რამდენი წყალი გამოიყოფა ფორმალურ ბალანსში?

საერთაშორისო სიღრმის ორიენტირები

Cambridge IGCSE 0620 · Cambridge AS & A Level 9701 · IB Chemistry: Structure

ქიმიის სასწავლო გზაზე დაბრუნება
კვლევის ჟურნალი

პროგნოზიდან მტკიცებულებამდე

ჟურნალი ქულას მხოლოდ დაწკაპუნებისთვის არ გაძლევს. საჭიროა ცვლადების სწორად განსაზღვრა, სამი გაზომვა და მონაცემით დასაბუთებული დასკვნა.

1წინარე ცოდნა
2პროგნოზი და ცვლადები
3სამი გაზომვა
4CER დასკვნა

1. კითხვა, ჰიპოთეზა და ცვლადები

საკვლევი კითხვა: როგორ მოქმედებს ჯაჭვის სიგრძე მოდელურ სიმტკიცესა და დნობადობაზე?

რომელია დამოუკიდებელი ცვლადი?
  1. შეცვალე მხოლოდ დამოუკიდებელი ცვლადი.
  2. დანარჩენი პირობები უცვლელად შეინარჩუნე.
  3. შედეგის ნახვამდე დაწერე პროგნოზი.
  4. ჩაატარე სამი ცდა და შეადარე მონაცემები.

2. განმეორებითი გაზომვები

საშუალო—
სამივე გაზომვის შემდეგ აქ მონაცემთა გრაფიკი გამოჩნდება.
CER

3. მტკიცება + მტკიცებულება + მსჯელობა

კარგი დასკვნა ამბობს რა მოხდა, ასახელებს რიცხვით მონაცემს და ხსნის მას ქიმიური მექანიზმით.

დასკვნის დასასრულებლად სამივე CER ველი შეავსე და მტკიცებულებაში რიცხვები გამოიყენე.

სასწავლო მოდელის საზღვარიიდეალური ერთსიგრძიანი ჯაჭვი რეალურ მოლეკულური მასის განაწილებას, განშტოებას, კრისტალურობასა და დამუშავების პირობებს ამარტივებს.

RAMP უსაფრთხოებაპოლიმერის დაწვა ან დნობა შეიძლება ტოქსიკურ ორთქლსა და დამწვრობას იწვევდეს. ციფრული ჯაჭვის მოდელი გათბობას არ მოითხოვს. არ დაწვა ან არ გააცხელო პლასტმასი სახლში. მასალის თერმული გამოცდა მხოლოდ ვენტილირებულ ლაბორატორიაში ჩატარდეს.