Monômeros: características, tipos e exemplos

Os monómeros são moléculas pequenas ou simples, que constituem moléculas a unidade estrutural básica ou essencial maiores ou mais complexas chamados polímeros. Monômero é uma palavra de origem grega que significa mono , um e mero , parte.

À medida que um monômero se liga a outro, um dímero se forma. Juntando isso, por sua vez, a outro monômero, ele forma um trímero e assim por diante para formar cadeias curtas chamadas oligômeros, ou cadeias mais longas chamadas polímeros.

Monômeros: características, tipos e exemplos 1

Fonte: Ardonik via Flickr

Os monômeros se ligam ou polimerizam, formando ligações químicas compartilhando pares de elétrons; isto é, eles são unidos por links covalentes .

Na imagem acima, os cubos representam os monômeros, que são ligados por duas faces (duas ligações) para dar origem a uma torre inclinada.

Essa ligação monomérica é conhecida como polimerização. Monômeros do mesmo tipo ou de tipos diferentes podem ser ligados, e o número de ligações covalentes que podem ser estabelecidas com outra molécula determinará a estrutura do polímero que eles formam (cadeias lineares, inclinadas ou estruturas tridimensionais).

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Molécula de poliestireno. Exemplo de monômero (retângulo vermelho)

Existe uma grande variedade de monômeros, entre os quais os de origem natural. Eles pertencem e projetam as moléculas orgânicas chamadas biomoléculas , presentes na estrutura dos seres vivos .

Por exemplo, os aminoácidos que formam proteínas; as unidades monossacarídicas de carboidratos; e os mononucleotídeos que formam ácidos nucleicos.Existem também monômeros sintéticos, que permitem produzir uma variedade inumerável de produtos poliméricos inertes, como tintas plásticas.

Dois dos milhares de exemplos que podem ser dados podem ser mencionados, como o tetrafluoroetileno, que forma o polímero conhecido como Teflon, ou os monômeros de fenol e formaldeído, que formam o polímero chamado baquelita.

Características dos monômeros

Os monômeros são unidos por ligações covalentes

Os átomos que participam da formação de um monômero são mantidos juntos por ligações fortes e estáveis, como a ligação covalente. Além disso, os monômeros polimerizam ou se ligam a outras moléculas monoméricas através dessas ligações, dando força e estabilidade aos polímeros.

Essas ligações covalentes entre os monômeros podem ser formadas por reações químicas que dependerão dos átomos que compõem o monômero, presença de ligações duplas e outras características que apresentam a estrutura do monômero.

O processo de polimerização pode ocorrer por uma das três reações a seguir: por condensação, adição ou por radicais livres. Cada um deles possui seus próprios mecanismos e modo de crescimento.

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Funcionalidade dos monômeros e estrutura do polímero

Um monômero pode ser ligado a pelo menos duas outras moléculas de monômero. Essa propriedade ou característica é conhecida como a funcionalidade dos monômeros e é o que lhes permite ser as unidades estruturais das macromoléculas.

Os monômeros podem ser bifuncionais ou polifuncionais, dependendo dos locais ativos ou reativos do monômero; isto é, dos átomos da molécula que podem participar na formação de ligações covalentes com os átomos de outras moléculas ou monômeros.

Essa característica também é importante, pois está intimamente ligada à estrutura dos polímeros que compõem, conforme detalhado abaixo.

Bifuncionalidade: Polímero Linear

Os monômeros são bifuncionais quando possuem apenas dois locais de ligação com outros monômeros; isto é, o monômero pode formar apenas duas ligações covalentes com outros monômeros e formar apenas polímeros lineares.

Entre os polímeros lineares, etileno glicol e aminoácidos podem ser mencionados como exemplo .

Monômeros polifuncionais – polímeros tridimensionais

Existem monômeros que podem ser unidos a mais de dois monômeros e constituem as unidades estruturais mais funcionais.

São chamados polifuncionais e são aqueles que produzem macromoléculas poliméricas ramificadas, em rede ou tridimensionais; como polietileno, por exemplo.

Esqueleto ou estrutura central

Com ligação dupla entre carbono e carbono

Existem monômeros que possuem em sua estrutura um esqueleto central formado por pelo menos dois átomos de carbono unidos por uma ligação dupla (C = C).

Por sua vez, essa cadeia ou estrutura central anexa átomos lateralmente que podem mudar, formando um monômero diferente. (R 2 C = CR 2 ).

Se qualquer uma das cadeias R for modificada ou substituída, é obtido um monômero diferente. Além disso, quando esses novos monômeros se juntam, eles formam um polímero diferente.

Pode ser mencionado como um exemplo deste grupo de monómeros de propileno (H 2 C = CH 3 H), tetrafluoroetileno (F 2 C = CF 2 ) e cloreto de vinil (H 2 C = CCLA).

Dois grupos funcionais na estrutura

Embora existam monômeros que possuem apenas um grupo funcional, existe um grande grupo de monômeros que possuem dois grupos funcionais em sua estrutura.

Os aminoácidos são um bom exemplo disso. Eles possuem uma amina (-NH 2 ) e o grupo funcional de ácido carboxílico (-COOH) ligado a um átomo de carbono central.

Esta característica de ser um monômero difuncional também lhe dá a capacidade de formar longas cadeias poliméricas, como a presença de ligações duplas.

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Grupos funcionais

Em geral, as propriedades dos polímeros são dadas pelos átomos que formam as cadeias laterais dos monômeros. Essas cadeias compõem os grupos funcionais de compostos orgânicos.

Existem famílias de compostos orgânicos cujas características são dadas por grupos funcionais ou cadeias laterais. Um exemplo é o grupo R-COOH ácido carboxílico funcional, o grupo amino-NH R 2 , o álcool R-OH, entre muitas outras pessoas envolvidas em reacções de polimerização.

União de monômeros de tipo igual ou diferente

União de monômeros iguais

Os monômeros podem formar diferentes tipos de polímeros. Os monômeros iguais ou do mesmo tipo podem ser unidos e os chamados homopolímeros podem ser gerados.

Como exemplo, o estireno, um monômero que forma o poliestireno, pode ser mencionado. Amido e celulose também são exemplos de homopolímeros formados por longas cadeias ramificadas do monômero de glicose.

União de diferentes monômeros

A união de diferentes monômeros forma os copolímeros. As unidades são repetidas em diferentes números, ordem ou sequência em toda a estrutura das cadeias poliméricas (ABBBAABAA- …).

Como exemplo de copolímeros, pode-se mencionar o nylon, um polímero formado por unidades repetitivas de dois monômeros diferentes. Estes são o ácido dicarboxílico e uma molécula de diamina, que se ligam por condensação em proporções equimolares (iguais).

Diferentes monômeros também podem ser unidos em proporção desigual, como no caso da formação de um polietileno especializado, tendo como estrutura básica o monômero de 1-octeno mais o monômero de etileno.

Tipos de monômeros

Existem muitos recursos que permitem estabelecer vários tipos de monômeros, incluindo sua origem, funcionalidade, estrutura, o tipo de polímero que formam, como polimerizam e suas ligações covalentes.

Monômeros naturais

-Não que ocorre naturalmente monómeros como isopreno, obtidos a partir da seiva ou látex das plantas, e é também a estrutura monomérica de borracha natural.

-Alguns aminoácidos produzidos pelos insetos formam a fibra ou a proteína da seda. Da mesma forma, são encontrados aminoácidos que formam o polímero de queratina, que é a proteína da lã produzida por animais como ovelhas.

-Entre os monômeros naturais também estão as unidades estruturais básicas das biomoléculas. A glicose monossacarídica, por exemplo, liga-se a outras moléculas de glicose para formar diferentes tipos de carboidratos, como amido, glicogênio, celulose, entre outros.

-Aminoácidos, por outro lado, podem formar uma ampla gama de polímeros conhecidos como proteínas. Isso ocorre porque existem vinte tipos de aminoácidos, que podem ser vinculados em qualquer ordem arbitrária; e, portanto, acabam formando uma ou outra proteína com características estruturais próprias.

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-Os mononucleotídeos, que formam as macromoléculas chamadas ácidos nucleicos de DNA e RNA , respectivamente, também são monômeros muito importantes dentro dessa categoria.

Monômeros sintéticos

– Entre os monômeros artificiais ou sintéticos (que são numerosos), você pode mencionar alguns com os quais são feitas diferentes variedades de plástico; como cloreto de vinila, que forma cloreto de polivinil ou PVC; e etileno gás (H 2 C = CH 2 ), e o polímero de polietileno.

É sabido que, com esses materiais, você pode construir uma grande variedade de recipientes, garrafas, utensílios domésticos, brinquedos, materiais de construção, entre outros.

-O monômero de tetrafluoroetileno (F 2 C = CF 2 ) está formando o polímero conhecido e comercialmente conhecido como Teflon.

-A molécula de caprolactama derivada do tolueno é essencial para a síntese do nylon, entre muitos outros.

-Existem vários grupos de monômeros acrílicos que são classificados de acordo com a composição e função. Entre eles estão acrilamida e metacrilamida, acrilato, acrílico flúor, entre outros.

Monômeros apolares e polares

Essa classificação é feita de acordo com a diferença de eletronegatividade dos átomos que formam o monômero. Quando há uma diferença notável, monômeros polares são formados; por exemplo, aminoácidos polares como treonina e asparagina.

Quando a diferença de eletronegatividade é zero, os monômeros são não polares. Existem aminoácidos não polares como triptofano, alanina, valina, entre outros; e também monômeros apolares como acetato de vinila.

Monômeros cíclicos ou lineares

De acordo com a forma ou organização dos átomos na estrutura dos monômeros, estes podem ser classificados como monômeros cíclicos, como prolina, óxido de etileno; linear ou alifático, como o aminoácido valina, etileno glicol, entre muitos outros.

Exemplos

Além dos já mencionados, estão disponíveis os seguintes exemplos adicionais de monômeros:

-Formaldeído

-Furfural

-Cardanol

-Galactose

-Estireno

Álcool poliol

-Isopreno

-Ácidos gordos

-Epóxidos

-E, embora não tenham sido mencionados, existem monômeros cujas estruturas não são carbonatadas, mas sulfurizadas, fosforosas ou com átomos de silício.

Referências

  1. Carey F. (2006). Quimica Organica. (6a ed.). México: Mc Graw Hill.
  2. Os editores da Encyclopedia Britannica. (29 de abril de 2015). Monômero: Composto Químico. Retirado de: britannica.com
  3. Mathews, Holde e Ahern. (2002) Bioquímica (3ª ed.). Madri: PEARSON
  4. Polímeros e monômeros. Recuperado de: materialsworldmodules.org
  5. Wikipedia (2018). Monômero Retirado de: en.wikipedia.org

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