чається на одне елементарне ланка полімеру, і поняття моль стає умовним. У хімії високомолекулярних сполук молем називають молекулярний вагу елементарного ланки полімеру, виражений у конкретних вагових одиницях.
Відповідно повноту хімічної реакції характеризують числом прореагировавших елементарних ланок. Оскільки ці ланки перебувають в одній молекулярної ланцюга, число елементарних ланок, що у реакції, показує не вихід кінцевого продукту реакції, як в реакціях низькомолекулярних сполук, а ступінь хімічного перетворення високомолекулярного з'єднання. До того ж вихідні і кінцеві продукти реакції об'єднані в одній молекулярної ланцюга, що змінює уявлення класичної хімії про чистому речовині. Тому результати хімічних перетворень високомолекулярних сполук доводиться оцінювати статистично.
У тих випадках, коли в результаті реакції досягнута вичерпна повнота перетворення всіх функціональних груп, отриманий продукт, відповідно до поняттям класичної хімії, все одно не є чистою речовиною внаслідок неоднорідності полімеру по молекулярному вазі. Таким чином, вводяться нові поняття: однорідність речовини по молекулярному вазі і однорідність речовини за хімічним складом.
Поряд з реакціями елементарних ланок дуже важливе значення мають макромолекулярні реакції полімерів. У цих реакціях макромолекула веде себе як єдине ціле, і тому стехиометрические співвідношення реагуючих речовин різко відрізняються від стехіометричних співвідношенні речовин в реакціях елементарних ланок полімерів.
До макромолекулярних реакцій полімерів відносяться міжмолекулярні реакції, в результаті яких між макромолекулами утворюються хімічні зв'язки і лінійні полімери перетворюються на просторові, а також реакції хімічної деструкції полімерів, які відбуваються під впливом хімічних реагентів.
У реакціях елементарних ланок полімеру, внаслідок сумірності молекулярних терезів елементарного ланки і реагує з ним низькомолекулярної речовини, беруть участь зазвичай співмірні кількості полімеру і низькомолекулярного з'єднання. При утворенні ж міжмолекулярних зв'язків у реакції бере участь, з одного боку, макромолекула полімеру, а з іншого - молекула низькомолекулярного з'єднання, молекулярна вага якого в сотні або тисячі разів менше молекулярного ваги полімеру. Наприклад, для утворення хімічного зв'язку між двома макромолекулами поліакрилової кислоти досить одного атома двовалентного металу:
Малюнок 2. Освіта хімічного зв'язку між двома молекулами поліакрилової кислоти.
При цьому макромолекули поліакрилової кислоти втрачають свою кінетичну самостійність, полімер набуває просторове будова, в результаті чого різко змінюються фізичні властивості системи.
Вагова частка низькомолекулярного речовини, що бере участь в макромолекулярної реакції, мізерно мала, так як вона визначається співвідношенням молекулярних терезів низькомолекулярного з'єднання і полімеру. Цим обумовлена ??одна з важливих особливостей високомолекулярних сполук - різка зміна властивостей під впливом малих добавок деяких речовин.
При реакціях хімічної деструкції полімерів на розрив однієї зв'язку в полімері витрачається одна молекула низькомолекулярної речовини. Наприклад, при гідролізі поліамідів для омилення однієї амідного зв'язку потрібно одна молекула води:
Малюнок 3. Гідроліз поліамідів для омилення однієї амідного зв'язку.
2.3 Геометрична форма макромолекул
Особливість хімії високомолекулярних сполук - це різка залежність властивостей полімерів від геометричної форми макромолекул. У хімії низькомолекулярних сполук від геометрії молекули залежать лише властивості окремих її атомів. Фізико-хімічні властивості низькомолекулярних сполук, як правило, не розглядаються у зв'язку з формою молекули.
У хімії високомолекулярних сполук форма макромолекули набуває дуже важливе значення. Так, макромолекула лінійного полімеру залежно від геометрії елементарних ланок та порядку їх чергування (якщо вони різняться за хімічним складом і стереометрії) може за своєю формою наближатися до жорсткої паличці (поліфенілени, поліацетілени), згортатися в спіраль (амилоза, нуклеїнові кислоти, пептиди) або в клубок (глобулярні білки). Залежно від форми макромолекули лінійні полімери можуть значно відрізнятися за властивостями. Але в той же час вони мають ряд загальних властивостей, характерних саме для лінійних полімерів, які відрізняють їх від полімерів з іншою геометричною формою молекул.
Всі лінійні полімери принципово можуть бути переведені в розчин. Розчини лінійних полімерів навіть при відносно невеликих концентраціях володіють високою в'язкістю, в десятки і сотні разів перевищує в'язкість відповідних розчинів низькомолекулярних сполук. Багато лінійні пол...
