Eine makromolekulare Verbindung ist Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften, Eigenschaften

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Eine makromolekulare Verbindung ist Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften, Eigenschaften
Eine makromolekulare Verbindung ist Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften, Eigenschaften
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Hochmolekulare Verbindungen sind Polymere, die ein hohes Molekulargewicht haben. Sie können organische und anorganische Verbindungen sein. Unterscheiden Sie zwischen amorphen und kristallinen Stoffen, die aus monomeren Ringen bestehen. Letztere sind Makromoleküle, die durch chemische und koordinative Bindungen verbunden sind. Eine hochmolekulare Verbindung ist vereinfacht gesagt ein Polymer, also ein monomerer Stoff, der seine Masse nicht ändert, wenn derselbe „schwere“Stoff an ihn gebunden wird. Andernfalls sprechen wir über das Oligomer.

Was untersucht die Wissenschaft der makromolekularen Verbindungen?

Die Chemie makromolekularer Polymere ist die Lehre von Molekülketten, die aus monomeren Untereinheiten bestehen. Damit wird ein riesiges Forschungsgebiet abgedeckt. Viele Polymere sind von erheblicher industrieller und kommerzieller Bedeutung. In Amerika wurde zusammen mit der Entdeckung von Erdgas ein großes Projekt zum Bau einer Anlage zur Herstellung von Polyethylen gestartet. Ethan aus Erdgas wird umgewandeltin Ethylen, das Monomer, aus dem Polyethylen hergestellt werden kann.

Ein Polymer als makromolekulare Verbindung ist:

  • Eine Klasse natürlicher oder synthetischer Substanzen, die aus sehr großen Molekülen bestehen, die Makromoleküle genannt werden.
  • Viele einfachere chemische Einheiten, die Monomere genannt werden.
  • Polymere bilden viele Materialien in lebenden Organismen, darunter beispielsweise Proteine, Zellulose und Nukleinsäuren.
  • Außerdem bilden sie die Grundlage für Mineralien wie Diamant, Quarz und Feldspat sowie für künstliche Materialien wie Beton, Glas, Papier, Kunststoffe und Gummi.

Das Wort "Polymer" bezeichnet eine unbestimmte Anzahl von Monomereinheiten. Wenn die Menge an Monomeren sehr hoch ist, wird die Verbindung manchmal als Hochpolymer bezeichnet. Es ist nicht auf Monomere mit der gleichen chemischen Zusammensetzung oder dem gleichen Molekulargewicht und der gleichen Struktur beschränkt. Einige natürliche organische Verbindungen mit hohem Molekulargewicht bestehen aus einem einzigen Monomertyp.

Die meisten natürlichen und synthetischen Polymere werden jedoch aus zwei oder mehr verschiedenen Arten von Monomeren gebildet; solche Polymere werden als Copolymere bezeichnet.

Naturstoffe: Welche Rolle spielen sie in unserem Leben?

Organische organische Verbindungen mit hohem Molekulargewicht spielen eine entscheidende Rolle im Leben der Menschen, indem sie grundlegende Strukturmaterialien liefern und an lebenswichtigen Prozessen teilnehmen.

  • Zum Beispiel bestehen die festen Teile aller Pflanzen aus Polymeren. Dazu gehören Zellulose, Lignin und verschiedene Harze.
  • Pulp istPolysaccharid, ein Polymer aus Zuckermolekülen.
  • Lignin wird aus einem komplexen dreidimensionalen Netzwerk von Polymeren gebildet.
  • Baumharze sind Polymere eines einfachen Kohlenwasserstoffs, Isopren.
  • Ein weiteres bekanntes Isoprenpolymer ist Gummi.

Andere wichtige natürliche Polymere sind Proteine, die Polymere von Aminosäuren und Nukleinsäuren sind. Sie sind Arten von Nukleotiden. Dies sind komplexe Moleküle aus stickstoffh altigen Basen, Zuckern und Phosphorsäure.

Lösungen makromolekularer Verbindungen
Lösungen makromolekularer Verbindungen

Nukleinsäuren tragen die genetische Information in der Zelle. Stärken, eine wichtige Quelle pflanzlicher Nahrungsenergie, sind natürliche Polymere aus Glukose.

Die Chemie makromolekularer Verbindungen setzt anorganische Polymere frei. Sie kommen auch in der Natur vor, darunter Diamant und Graphit. Beide sind aus Carbon. Wissenswertes:

  • In einem Diamanten sind Kohlenstoffatome in einem dreidimensionalen Netzwerk verbunden, das dem Material seine Härte verleiht.
  • In Graphit, das als Schmiermittel und in Bleistiftminen verwendet wird, verbinden sich Kohlenstoffatome in Ebenen, die übereinander gleiten können.

Viele wichtige Polymere enth alten Sauerstoff- oder Stickstoffatome sowie Kohlenstoffatome im Rückgrat. Zu solchen makromolekularen Materialien mit Sauerstoffatomen gehören Polyacetale.

Das einfachste Polyacetal ist Polyformaldehyd. Es hat einen hohen Schmelzpunkt, ist kristallin, abriebfest unddie Wirkung von Lösungsmitteln. Acetalharze sind metallähnlicher als alle anderen Kunststoffe und werden bei der Herstellung von Maschinenteilen wie Zahnrädern und Lagern verwendet.

Künstlich gewonnene Stoffe

Synthetische makromolekulare Verbindungen entstehen in verschiedenen Reaktionstypen:

  1. Viele einfache Kohlenwasserstoffe wie Ethylen und Propylen können in Polymere umgewandelt werden, indem man der wachsenden Kette ein Monomer nach dem anderen hinzufügt.
  2. Polyethylen, bestehend aus sich wiederholenden Ethylenmonomeren, ist ein additives Polymer. Es kann bis zu 10.000 Monomere enth alten, die in langen helikalen Ketten verbunden sind. Polyethylen ist kristallin, durchscheinend und thermoplastisch, was bedeutet, dass es beim Erhitzen weich wird. Es wird für Beschichtungen, Verpackungen, Formteile sowie Flaschen und Behälter verwendet.
  3. Polypropylen ist ebenfalls kristallin und thermoplastisch, aber härter als Polyethylen. Seine Moleküle können aus 50.000-200.000 Monomeren bestehen.

Diese Verbindung wird in der Textilindustrie und zum Gießen verwendet.

Andere Additivpolymere umfassen:

  • Polybutadien;
  • Polyisopren;
  • Polychloropren.

Alle sind wichtig bei der Herstellung von Synthesekautschuken. Einige Polymere wie Polystyrol sind bei Raumtemperatur glasig und transparent und auch thermoplastisch:

  1. Polystyrol kann beliebig eingefärbt werden und wird zur Herstellung von Spielzeug und anderen Kunststoffen verwendetArtikel.
  2. Wenn ein Wasserstoffatom in Ethylen durch ein Chloratom ersetzt wird, entsteht Vinylchlorid.
  3. Es polymerisiert zu Polyvinylchlorid (PVC), einem farblosen, harten, starren, thermoplastischen Material, das in viele Formen gebracht werden kann, einschließlich Schäume, Folien und Fasern.
  4. Vinylacetat, hergestellt durch die Reaktion zwischen Ethylen und Essigsäure, polymerisiert zu amorphen, weichen Harzen, die als Beschichtungen und Klebstoffe verwendet werden.
  5. Es copolymerisiert mit Vinylchlorid zu einer großen Familie thermoplastischer Materialien.

Ein lineares Polymer, das durch die Wiederholung von Estergruppen entlang der Hauptkette gekennzeichnet ist, wird Polyester genannt. Offenkettige Polyester sind farblose, kristalline, thermoplastische Materialien. Diese synthetischen makromolekularen Verbindungen mit hohem Molekulargewicht (von 10.000 bis 15.000 Molekülen) werden bei der Herstellung von Filmen verwendet.

Seltene synthetische Polyamide

Chemie makromolekularer Verbindungen
Chemie makromolekularer Verbindungen

Polyamide umfassen die natürlich vorkommenden Proteine Casein in Milch und Zein in Mais, die zur Herstellung von Kunststoffen, Fasern, Klebstoffen und Beschichtungen verwendet werden. Bemerkenswert:

  • Synthetische Polyamide umfassen Harnstoff-Formaldehyd-Harze, die wärmehärtbar sind. Sie werden zur Herstellung von Formkörpern sowie als Klebstoffe und Beschichtungen für Textilien und Papier verwendet.
  • Auch wichtig sind die als Nylon bekannten Polyamidharze. Sie sindlanglebig, hitze- und abriebfest, ungiftig. Sie können gefärbt werden. Seine bekannteste Verwendung ist als Textilfaser, aber sie haben viele andere Verwendungen.

Eine weitere wichtige Familie synthetischer chemischer Verbindungen mit hohem Molekulargewicht besteht aus linearen Wiederholungen der Urethangruppe. Polyurethane werden bei der Herstellung von als Spandex bekannten Elastomerfasern und bei der Herstellung von Basislacken verwendet.

Eine weitere Klasse von Polymeren sind gemischte organisch-anorganische Verbindungen:

  1. Die wichtigsten Vertreter dieser Polymerfamilie sind die Silikone. Verbindungen mit hohem Molekulargewicht enth alten alternierende Silizium- und Sauerstoffatome mit organischen Gruppen, die an jedes der Siliziumatome gebunden sind.
  2. Niedrige Silikone sind Öle und Fette.
  3. Spezies mit höherem Molekulargewicht sind vielseitige elastische Materialien, die selbst bei sehr niedrigen Temperaturen weich bleiben. Sie sind auch bei hohen Temperaturen relativ stabil.

Polymer kann dreidimensional, zweidimensional und einzeln sein. Die sich wiederholenden Einheiten bestehen oft aus Kohlenstoff und Wasserstoff und manchmal aus Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Chlor, Fluor, Phosphor und Silizium. Um eine Kette zu bilden, werden viele Einheiten chemisch verknüpft oder miteinander polymerisiert, wodurch sich die Eigenschaften hochmolekularer Verbindungen verändern.

Welche Eigenschaften haben makromolekulare Substanzen?

Die meisten hergestellten Polymere sind thermoplastisch. Nachdemdas Polymer gebildet wird, kann es erhitzt und wieder reformiert werden. Diese Eigenschaft erleichtert die Handhabung. Eine andere Gruppe von Duroplasten kann nicht erneut geschmolzen werden: Sobald die Polymere gebildet sind, zersetzt sich das Wiedererhitzen, schmilzt aber nicht.

Synthetische makromolekulare Verbindungen
Synthetische makromolekulare Verbindungen

Eigenschaften makromolekularer Verbindungen von Polymeren am Beispiel von Verpackungen:

  1. Kann sehr chemikalienbeständig sein. Betrachten Sie alle Reinigungsflüssigkeiten in Ihrem Haush alt, die in Plastik verpackt sind. Beschrieben alle Folgen des Kontakts mit den Augen, aber der Haut. Dies ist eine gefährliche Kategorie von Polymeren, die alles auflöst.
  2. Während einige Kunststoffe leicht durch Lösungsmittel verformt werden, werden andere Kunststoffe in bruchsichere Verpackungen für aggressive Lösungsmittel gelegt. Sie sind nicht gefährlich, können aber nur Menschen schaden.
  3. Lösungen makromolekularer Verbindungen werden meistens in einfachen Plastiktüten geliefert, um den Prozentsatz ihrer Wechselwirkung mit Substanzen im Behälter zu reduzieren.

Polymere haben in der Regel ein sehr geringes Gewicht und eine erhebliche Festigkeit. Betrachten Sie eine Reihe von Anwendungen, von Spielzeug bis zur Rahmenstruktur von Raumstationen oder von dünnen Nylonfasern in Strumpfhosen bis hin zu Kevlar, das in Körperpanzern verwendet wird. Einige Polymere schwimmen im Wasser, andere sinken. Im Vergleich zur Dichte von Stein, Beton, Stahl, Kupfer oder Aluminium sind alle Kunststoffe leichte Materialien.

Makromolekulare Verbindungen haben unterschiedliche Eigenschaften:

  1. Polymere können als thermische und elektrische Isolatoren dienen: Geräte, Kabel, Steckdosen und Kabel, die mit Polymermaterialien hergestellt oder beschichtet sind.
  2. Hitzebeständige Küchengeräte mit Topf- und Pfannengriffen aus Kunstharz, Kaffeekannengriffen, Kühl- und Gefrierschaum, isolierten Tassen, Kühlern und mikrowellenfesten Utensilien.
  3. Die von vielen Skifahrern getragene Thermounterwäsche besteht aus Polypropylen, während die Fasern in Winterjacken aus Acryl und Polyester bestehen.

Hochmolekulare Verbindungen sind Substanzen mit einer unbegrenzten Bandbreite an Eigenschaften und Farben. Sie haben viele Eigenschaften, die mit einer breiten Palette von Additiven weiter verbessert werden können, um die Anwendung zu erweitern. Polymere können als Grundlage dienen, um Baumwolle, Seide und Wolle, Porzellan und Marmor, Aluminium und Zink zu imitieren. In der Lebensmittelindustrie werden sie verwendet, um Pilzen essbare Eigenschaften zu verleihen. Zum Beispiel teurer Blauschimmelkäse. Dank der Polymerverarbeitung kann es unbedenklich gegessen werden.

Verarbeitung und Anwendung von Polymerstrukturen

Eigenschaften makromolekularer Verbindungen
Eigenschaften makromolekularer Verbindungen

Polymere können auf verschiedene Weise verarbeitet werden:

  • Extrusion ermöglicht die Herstellung von dünnen Fasern oder schweren massiven Rohren, Folien, Lebensmittelflaschen.
  • Spritzguss ermöglicht die Herstellung komplexer Teile, wie z. B. große Karosserieteile.
  • Kunststoffe können in Fässer gegossen oder mit Lösungsmitteln vermischt zu Haftgrund oder Farbe werden.
  • Elastomere und einige Kunststoffe sind dehnbar und flexibel.
  • Einige Kunststoffe dehnen sich während der Verarbeitung aus, um ihre Form zu h alten, wie z. B. Trinkwasserflaschen.
  • Andere Polymere können aufgeschäumt werden, wie Polystyrol, Polyurethan und Polyethylen.

Die Eigenschaften makromolekularer Verbindungen variieren je nach mechanischer Einwirkung und Art der Stoffgewinnung. Dies ermöglicht den Einsatz in verschiedenen Branchen. Die wichtigsten makromolekularen Verbindungen haben einen breiteren Anwendungsbereich als diejenigen, die sich in speziellen Eigenschaften und Herstellungsverfahren unterscheiden. Universell und „skurril“„finden“sich in der Lebensmittel- und Baubranche wieder:

  1. Verbindungen mit hohem Molekulargewicht bestehen aus Öl, aber nicht immer.
  2. Viele Polymere werden aus sich wiederholenden Einheiten hergestellt, die zuvor aus Erdgas, Kohle oder Rohöl gebildet wurden.
  3. Einige Baumaterialien werden aus nachwachsenden Rohstoffen wie Polymilchsäure (aus Mais oder Zellulose- und Baumwoll-Linters) hergestellt.

Interessant ist auch, dass sie kaum zu ersetzen sind:

  • Polymere können zur Herstellung von Gegenständen verwendet werden, für die es keine anderen Material alternativen gibt.
  • Sie werden zu transparenten wasserfesten Folien verarbeitet.
  • PVC wird zur Herstellung von medizinischen Schläuchen und Blutbeuteln verwendet, die die H altbarkeit des Produkts und seiner Derivate verlängern.
  • PVC führt brennbaren Sauerstoff sicher zu nicht brennbaren flexiblen Schläuchen.
  • Und antithrombogenes Material wie Heparin kann in die Kategorie der flexiblen PVC-Katheter aufgenommen werden.

Viele Medizinprodukte konzentrieren sich auf strukturelle Merkmale makromolekularer Verbindungen, um eine effektive Funktion zu gewährleisten.

Lösungen makromolekularer Substanzen und ihre Eigenschaften

Da die Größe der dispergierten Phase schwer zu messen ist und Kolloide in Form von Lösungen vorliegen, identifizieren und charakterisieren sie manchmal physikalisch-chemische Eigenschaften und Transporteigenschaften.

Kolloidphase Schwierig Saubere Lösung Maßangaben
Wenn das Kolloid aus einer festen Phase besteht, die in einer Flüssigkeit dispergiert ist, werden die festen Partikel nicht durch die Membran diffundieren. Gelöste Ionen oder Moleküle diffundieren bei voller Diffusion durch die Membran. Aufgrund des Größenausschlusses können kolloidale Partikel die Poren der UF-Membran nicht passieren, die kleiner als ihre eigene Größe sind.
Konzentration in der Zusammensetzung von Lösungen makromolekularer Verbindungen Die genaue Konzentration des gelösten Stoffes hängt von den experimentellen Bedingungen ab, die verwendet werden, um ihn von kolloidalen Partikeln zu trennen, die ebenfalls in der Flüssigkeit dispergiert sind. Abhängig von der Reaktion makromolekularer Verbindungen bei der Durchführung von Löslichkeitsuntersuchungen für leicht hydrolysierbare Substanzen wie Al, Eu, Am, Cm. Je kleiner die Porengröße der Ultrafiltrationsmembran, desto geringer die Konzentrationdispergierte kolloidale Partikel, die in der ultrafiltrierten Flüssigkeit verbleiben.

Ein Hydrokolloid ist definiert als ein kolloidales System, in dem Partikel makromolekularer Moleküle in Wasser dispergierte hydrophile Polymere sind.

Wassersucht Hitzesucht Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren
Hydrokolloide sind in Wasser dispergierte kolloidale Partikel. In diesem Fall beeinflusst das Verhältnis der beiden Komponenten die Form des Polymers – Gel, Asche, flüssiger Zustand. Hydrokolloide können irreversibel (in einem Zustand) oder reversibel sein. Beispielsweise kann Agar, ein reversibles Hydrokolloid aus Algenextrakt, in einem Gel- und Festzustand vorliegen oder durch Zufuhr oder Entfernung von Wärme zwischen den Zuständen wechseln. Die Gewinnung makromolekularer Verbindungen wie Hydrokolloide hängt von natürlichen Quellen ab. Beispielsweise werden Agar-Agar und Carrageenan aus Meeresalgen extrahiert, Gelatine wird durch Hydrolyse von Rinder- und Fischproteinen gewonnen und Pektin wird aus Zitrusschalen und Apfeltrestern extrahiert.
Gelatinedesserts aus Pulver haben ein anderes Hydrokolloid in ihrer Zusammensetzung. Er ist mit weniger Flüssigkeit ausgestattet. Hydrokolloide werden in Lebensmitteln hauptsächlich verwendet, um die Textur oder Viskosität (z. B. Saucen) zu beeinflussen. Allerdings hängt die Konsistenz bereits von der Methode der Wärmebehandlung ab. Auf Hydrokolloiden basierende medizinische Verbände werden zur Behandlung von Haut und Wunden verwendet. BEIMDie Herstellung basiert auf einer völlig anderen Technologie, und es werden die gleichen Polymere verwendet.

Andere wichtige Hydrokolloide sind Xanthangummi, Gummi Arabicum, Guarkernmehl, Johannisbrotkernmehl, Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose, Alginat und Stärke.

Wechselwirkung makromolekularer Substanzen mit anderen Partikeln

Moleküle makromolekularer Verbindungen
Moleküle makromolekularer Verbindungen

Bei der Wechselwirkung kolloidaler Teilchen spielen folgende Kräfte eine wichtige Rolle:

  • Abstoßung ohne Berücksichtigung des Volumens: Dies bezieht sich auf die fehlende Überlappung zwischen festen Partikeln.
  • Elektrostatische Wechselwirkung: Kolloidale Teilchen tragen oft eine elektrische Ladung und ziehen sich daher an oder stoßen sich gegenseitig ab. Die Ladung sowohl der kontinuierlichen als auch der dispergierten Phase sowie die Mobilität der Phasen sind Faktoren, die diese Wechselwirkung beeinflussen.
  • Van-der-Waals-Kräfte: Dies ist auf die Wechselwirkung zwischen zwei Dipolen zurückzuführen, die entweder permanent oder induziert sind. Auch wenn die Teilchen keinen permanenten Dipol haben, führen Schwankungen der Elektronendichte zu einem temporären Dipol im Teilchen.
  • Entropiekräfte. Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik geht das System in einen Zustand über, in dem die Entropie maximiert ist. Dadurch können auch zwischen harten Kugeln wirksame Kräfte entstehen.
  • Sterische Kräfte zwischen polymerbeschichteten Oberflächen oder in Lösungen, die ein nicht-adsorbierendes Analogon enth alten, können die Kräfte zwischen den Partikeln modulieren, wodurch eine zusätzliche sterische Abstoßungskraft entstehtist überwiegend entropischer Natur oder eine Kraft der Erschöpfung dazwischen.

Letzterer Effekt wird mit speziell formulierten Fließmitteln angestrebt, die die Verarbeitbarkeit von Beton verbessern und seinen Wassergeh alt reduzieren sollen.

Polymerkristalle: wo findet man sie, wie sehen sie aus?

Zu den hochmolekularen Verbindungen gehören auch Kristalle, die in die Kategorie der kolloidalen Substanzen eingeordnet werden. Dies ist eine hochgeordnete Anordnung von Partikeln, die sich in sehr großer Entfernung bilden (normalerweise in der Größenordnung von wenigen Millimetern bis zu einem Zentimeter) und ihren atomaren oder molekularen Gegenstücken ähnlich sehen.

Name des transformierten Kolloids Bestellbeispiel Produktion
Edelopal Eines der besten natürlichen Beispiele für dieses Phänomen findet sich in der reinen Spektralfarbe des Steins Dies ist das Ergebnis dicht gepackter Nischen aus amorphen Kugeln aus kolloidalem Siliziumdioxid (SiO2)

Diese kugelförmigen Partikel lagern sich in stark kieselsäureh altigen Lagerstätten ab. Sie bilden nach jahrelanger Sedimentation und Verdichtung unter Einwirkung von hydrostatischen und Gravitationskräften hochgeordnete Massive. Periodische Anordnungen von sphärischen Partikeln im Submikrometerbereich bieten ähnliche Zwischengitterlücken, die als natürliches Beugungsgitter für sichtbare Lichtwellen wirken, insbesondere wenn der Zwischengitterabstand in der gleichen Größenordnung wie die einfallende Lichtwelle liegt.

Daher wurde festgestellt, dass aufgrund von abstoßendCoulomb-Wechselwirkungen, elektrisch geladene Makromoleküle in einem wässrigen Medium können langreichweitige kristallähnliche Korrelationen mit Abständen zwischen Partikeln zeigen, die oft viel größer sind als der Durchmesser einzelner Partikel.

In all diesen Fällen haben die Kristalle einer natürlichen makromolekularen Verbindung das gleiche brillante Schillern (oder Farbenspiel), das auf die Beugung und konstruktive Interferenz sichtbarer Lichtwellen zurückzuführen ist. Sie erfüllen das Gesetz von Bragg.

Eine große Anzahl von Experimenten zur Untersuchung sogenannter "kolloidaler Kristalle" entstand als Ergebnis relativ einfacher Methoden, die in den letzten 20 Jahren entwickelt wurden, um synthetische monodisperse Kolloide (sowohl polymere als auch mineralische) zu erh alten. Durch verschiedene Mechanismen wird die Bildung einer Fernordnung realisiert und aufrechterh alten.

Molekulargewichtsbestimmung

Reaktionen makromolekularer Verbindungen
Reaktionen makromolekularer Verbindungen

Das Molekulargewicht ist eine entscheidende Eigenschaft einer Chemikalie, insbesondere bei Polymeren. Je nach Material der Probe werden unterschiedliche Methoden gewählt:

  1. Mit Hilfe der Massenspektrometrie kann sowohl das Molekulargewicht als auch die molekulare Struktur von Molekülen bestimmt werden. Mit der direkten Infusionsmethode können Proben direkt in den Detektor injiziert werden, um den Wert eines bekannten Materials zu bestätigen oder eine strukturelle Charakterisierung eines unbekannten zu liefern.
  2. Die Molekulargewichtsinformationen von Polymeren können mit einer Methode wie der Größenausschlusschromatographie für Viskosität und Größe bestimmt werden.
  3. FürDie Bestimmung des Molekulargewichts von Polymeren erfordert das Verständnis der Löslichkeit eines gegebenen Polymers.

Die Gesamtmasse einer Verbindung ist gleich der Summe der einzelnen Atommassen jedes Atoms im Molekül. Das Verfahren wird nach der Formel durchgeführt:

  1. Bestimme die Summenformel des Moleküls.
  2. Benutze das Periodensystem, um die Atommasse jedes Elements in einem Molekül zu finden.
  3. Multiplizieren Sie die Atommasse jedes Elements mit der Anzahl der Atome dieses Elements im Molekül.
  4. Die resultierende Zahl wird durch einen tiefgestellten Index neben dem Elementsymbol in der Summenformel dargestellt.
  5. Verbinde alle Werte für jedes einzelne Atom im Molekül.

Ein Beispiel für eine einfache Berechnung des niedrigen Molekulargewichts: Um das Molekulargewicht von NH3 zu ermitteln, muss man zunächst die Atommassen von Stickstoff (N) und Wasserstoff ermitteln (H). Also, H=1, 00794N=14, 0067.

Multiplizieren Sie dann die Atommasse jedes Atoms mit der Anzahl der Atome in der Verbindung. Es gibt ein Stickstoffatom (für ein Atom wird kein Index angegeben). Es gibt drei Wasserstoffatome, wie durch den Index angezeigt. Also:

  • Molekulargewicht einer Substanz=(1 x 14,0067) + (3 x 1,00794)
  • Molekulargewichte=14,0067 + 3,02382
  • Ergebnis=17, 0305

Beispiel zur Berechnung des komplexen Molekulargewichts Ca3(PO4)2 ist eine komplexere Berechnungsoption:

Charakterisierung makromolekularer Verbindungen
Charakterisierung makromolekularer Verbindungen

Aus dem Periodensystem, die Atommassen jedes Elements:

  • Ca=40, 078.
  • P=30, 973761.
  • O=15.9994.

Der knifflige Teil besteht darin, herauszufinden, wie viele Atome von jedem Atom in der Verbindung enth alten sind. Es gibt drei Calciumatome, zwei Phosphoratome und acht Sauerstoffatome. Wenn der Join-Teil in Klammern steht, multiplizieren Sie den Index, der unmittelbar auf das Elementzeichen folgt, mit dem Index, der die Klammern schließt. Also:

  • Molekulargewicht einer Substanz=(40,078 x 3) + (30,97361 x 2) + (15,9994 x 8).
  • Molekulargewicht nach Berechnung=120, 234 + 61, 94722 + 127, 9952.
  • Ergebnis=310, 18.

Komplexe Formen von Elementen werden analog berechnet. Einige von ihnen bestehen aus Hunderten von Werten, daher werden jetzt automatisierte Maschinen mit einer Datenbank aller g/mol-Werte verwendet.

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