Гибкость цепи полимера

Струкутура — способ расположения структурных элементов в системе и характер связи между ними. Структурные элементы: атомы, звенья, молекулы.

Ближний порядок — упорядоченность структуры элементов, которая сохраняется на расстоянии, соизмеримом с размерами данных элементов.

Дальний порядок — упорядоченность структуры элементов, которая сохраняется на расстоянии гораздо больших, чем размеры данных элементов.

Конфигурация — пространственное распределение атомов и молекул в цепи, определяемое природой химических связей, их длиной и валентными углами. Конфигурация не изменяется при тепловых движениях звеньев.

Конфигурационные уровни полимеров:

Видео:Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Конформация макромолекулярной цепиСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Конформация макромолекулярной цепи
  • конфигурация звена (цис-, транс-);
  • конфигурация присоединения звеньев Г-Г, Г-Х, Х-Х (ближний порядок);
  • тактичность цепи (синдио-, изо-, а-);
  • конфигурация присоединения блоков (дальний порядок — блок- и привитые сополимеры);
  • конфигурация цепи (линейная, разветвленная, сетчатая и т.п.).

Конформация — пространственная форма макромолекулы, обусловленная тепловым движением звеньев, их взаимодействием между собой и молекулами растворителя. Переход одной конформации в другую осущетсвляется без разрыва химической связи.

Гибкость цепи полимера

Гибкость цепи — способность изменять свою форму под влиянием тепловых движений звеньев или внешнего поля (механического, электрического, магнитного). Гибкость связана с внутренним вращением частей мономеров.

Внутреннее вращение — вращение одной части молекулы относительно другой. Вращение фрагментов молекулы относительно друг друга вдоль соединяющей их связи обуславливает возникновение различных конформаций молекулы, характеризуемых определенными значениями потенциальных энергий.

Рассмотрим внутреннее вращение в молекуле этана:

Видео:Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Параметры, описывающие макромолекулуСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Параметры, описывающие макромолекулу

Гибкость цепи полимера

При повороте группы CH3 вокруг линии, соединяющей атомы углерода изменяется потенциальная энергия, т.е. U=f(φ), где φ — угол поворота.

Зависимость потенциальной энергии молекулы этана от угла поворота:

Гибкость цепи полимера

Потенциальный барьер вращения — энергия, необходимая для перехода молекулы из положения с минимальной энергией в положение с максимальной.

Наличие потенциального барьера приводит к тому, что вращение групп в молекулах становится неравномерным. Переход из Umin в Umax возможно только в том случае, когда кинетическая энергия молекулы превышает потенциальный барьер. При небольшом запасе кинетической энергии молекулы колеблются относительно положения с минимальным значением энергии. Это явление заторможенного (ограниченного) внутреннего вращения.

Видео:Лекция 2-2. Свойства макромолекул. Гибкость.Скачать

Лекция 2-2. Свойства макромолекул. Гибкость.

Рассмотрим вращение в молекуле н-бутана:

Гибкость цепи полимера

Зависимость потенциальной энергии молекулы н-бутана от угла поворота:

Гибкость цепи полимера

💡 Видео

Тамм М. В. - Физика полимеров - ЦепиСкачать

Тамм М. В. - Физика полимеров - Цепи

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Структура полимеровСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Структура полимеров

Тамм М. В. - Физика полимеров - Механизмы ГибкостиСкачать

Тамм М. В. - Физика полимеров - Механизмы Гибкости

Полимеры и нанотехнологии - Алексей ХохловСкачать

Полимеры и нанотехнологии - Алексей Хохлов

Тамм М. В. - Физика полимеров - Расстояние между концами цепиСкачать

Тамм М. В. - Физика полимеров - Расстояние между концами цепи

1.2. Растворы высокомолекулярных соединенийСкачать

1.2. Растворы высокомолекулярных соединений

Полимеры | DiscoveryСкачать

Полимеры | Discovery

Химия 9 класс (Урок№33 - Полимеры.)Скачать

Химия 9 класс (Урок№33 - Полимеры.)

Тамм М. В. - Физика полимеров - Полимерные растворыСкачать

Тамм М. В. - Физика полимеров - Полимерные растворы

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Механика полимеровСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Механика полимеров

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Химия растворов полимеровСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Химия растворов полимеров

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Синтез полимеровСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Синтез полимеров

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Введение в химию высокомолекулярных соединенийСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Введение в химию высокомолекулярных соединений

ПолимерыСкачать

Полимеры

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Синтез полимеровСкачать

Аржаков М. С. - Высокомолекулярные соединения - Синтез полимеров

Жизнь без полимеров — каменный векСкачать

Жизнь без полимеров — каменный век

Хохлов А.Р. Полимеры и нанотехнологииСкачать

Хохлов А.Р. Полимеры и нанотехнологии
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии