So, as jy wil weet hoe en hoekom hierdie polimere, of makromolekule, anders optree as klein molekule, het jy na die regte plek gekom. Wel, soos die titel gesê het, is daar drie verskille in die manier van optrede tussen polimere en klein molekule. Hierdie redes is egter 'n bietjie meer gekompliseerd as bloot net die feit dat hulle "groter" is. Die redes kan as volg verduidelik word:
Summasie van intermolekulêre kragte
Tydskaal van beweging
Wel, nou het ons die name, maar wat beteken dit regtig?
Net om die geheue te verfris. Polimere is gewoonlik lineêr, d.w.s. molekule waar die atome verbind is in 'n reguit lyn om 'n lang ketting te vorm. Meestal, maar nie altyd nie, is hierdie ketting nie star en reguit nie, maar buigbaar. Dit draai en buig om 'n verstrengelde massa te vorm. Die kettings neig om om mekaar te draai en te buig, en so sal al die polimeer molekule 'n groot verstrengelde massa vorm.
As 'n polimeer gesmelt is, sal die kettings optree soos spaghetti wat op 'n hoop in 'n bord lê. As jy probeer om een van die "kettings" uit te trek, sal dit maklik uitkom, sonder te veel probleme. Maar as polimere koud en in 'n vaste fase is, tree dit meer op soos 'n bol tou. Wel, nou nie eintlik 'n nuwe bol tou wat nog netjies opgedraai is nie, maar eerder 'n ou geknoopte en verstrengelde bol tou wat al vir so lank in jou boonste laai lê. Indien jy probeer om aan 'n los punt te trek, sal jy tien teen een nie 'n stuk tou uittrek nie, maar eerder die knoop vererger.
Soliede polimere tree so op. Die kettings is heeltemal verstrengel in mekaar, en baie moeilik om te ontknoop. Dit is juis hierdie eienskap wat baie polimere so sterk maak in materiale soos plastieke, verwe, elastomere, en saamgestelde materiale.
Intermolekulêre kragte? As hierdie konsep nie meer heeltemal so vars is nie, lees gerus hier. Alle molekule, klein molekule of groot polimere, toon interaksie met mekaar, en word na mekaar aangetrek d.m.v. elektrostatiese kragte. Sekere molekule word sterker na mekaar aangetrek as andere. Polêre molekule sit makliker aan mekaar vas as nie-polêre molekule. Byvoorbeeld, water en metaan het vergelykbare molekulêre massas. Metaan se Mr is 16, en die van water is 18. Metaan is egter 'n gas by kamertemperatuur, terwyl water 'n vloeistof is. Dit is a.g.v. die feit dat water baie polêr is, genoeg sodat die molekule aan mekaar sal "kleef" om 'n vloeistof te wees by kamertemperatuur. Metaan weer is baie nie-polêr, en die molekule toon baie min interaksie.
Soos daar gesê is, affekteer intermolekulêre kragte polimere net so veel soos klein molekule. Maar, met polimere word hierdie kragte groter. Hoe groter die molekule, hoe meer is beskikbaar om intermolekulêre kragte uit te oefen. Selfs as daar net swak Van der Waals kragte ter sprake is, kan hulle baie sterk bydra tot die binding van polimeer kettings aan mekaar. Dit is dus nog 'n verdere rede waarom polimere baie sterk materiale kan vorm. Poliëtileen, is, byvoorbeeld, baie sterk nie-polêr. Daar is slegs van der Waals interaksies wat hier ter sprake is, maar die polimeer is so sterk sodat selfs koeëlvaste baadjies hieruit gemaak kan word!
Dit is maar nou net 'n ander manier om te sê dat polimere baie stadiger beweeg as klein molekules. Dink daaraan asof dit 'n klomp klein kindertjies is wat chaoties rond hardloop, en geen algemene rigting van beweging het nie. Sodra al die kleintjies egter hande vashou, en in 'n ry begin stap, sal hulle beweging baie meer beperk wees, baie stadiger wees, en soortvan onder beheer. Een van die kinders kan nog steeds probeer om uit die ry uit te beweeg, maar die beweging sal baie beperk wees. Die ry sal nou so 'n bietjie van koers verander, maar dit sal nie naastenby so erg wees as die kinders heeltemal vry was om te beweeg soos hulle wil nie.
Wel, molekules werk op presies dieselfde manier. 'n Klomp los, klein molekules sal baie vinnig en chaoties kan rondbeweeg, maar sodra hulle aan mekaar vas is, en 'n lang ketting vorm, sal hulle stadiger begin beweeg, en meer beperk wees in hulle beweging.
Wel, een van die plekke waar die verskille duidelik gesien kan word tussen 'n materiaal gemaak van klein molekule en 'n polimeriese materiaal is indien jy dit sou oplos in 'n oplosmiddel. Die oplossing sal baie meer viskoos raak as die suiwer oplosmiddel. Hierdie verskynsel (verandering in viskositeit) word dan ook gebruik om die molekulêre gewig van polimere vas te stel. Kliek hier om meer uit te vind hieroor.