Mühazirə Polimerlərin quruluş xüsusiyyətləri. Makromolekul zəncirindən asılı olaraq polimerlərin quruluş xüsusiyyətləri

ETAN VE ETİLEN MOLEKULLARINDA DAXİLİ FIRLANMA. SİS VE TRANS iZOMERLİK
İstənilən maddənin molekulu dedikdə gözümüz önünə fəzada müəyyən nöqtələrdə yerləşən eyni və yə müxtəlif atomlar və bu atomlar arasında mövcud olan kimyəvi rabitələr gəlməlidir. Bu cür fəza düzülüşü molekulun strukturunu və ya konfiqruasiyasını müəyyən edir. Doymuş karbohidrogen olan etan va ikiqat rabitəyə malik doymamış karbohidrogen olan etilen molekulları timsalında dediklərimizi şərh edək (şakil 1).

ŞakiI 1

Şəkillərdən göründüyü kimi, etan molekulunda karbon atomları hidrogen atomları ilə və bir-biriəa kovalent σ-əlaqəsinə girirlər. Bu H — C əlaqələrinin tetraedrik formada düzülüşünün yaranmasına səbəb olur. Həm də σ-əlaqələri arasındakı bucaq (valent bucağı) 109°28’ təşkil edir.
Karbon atomlarının bir-birilə ikiqat C = C əlaqəsinə girdiyi etilen molekulundə əlaqənin biri adi kovalent (o-) ələqəsidir, digəri isə π-rabitədir. π -rabitəsinə uyğun elektron buludunun xüsusi konfiqruasiyası o-əlaqələrini fiksə olunmuş istiqamətlərdə düzür. σ-əlaqələri bir müstəvi üzərində olub, aralarındakı bucaq 120° təşkil edir. Aydındır ki, bu ələqələrlə C = C əlaqəsi arasındakı bucaq da 120°-dir.
Etilenin törəmələri üçün H-ı əvəz edən qrupların ikiqat əlaqəyə nəzərən müxtəlif tərəflərdə yerləşmələrinə görə müəyyən fəza izomerliyi — stereoizomerlik mövcuddur. Bu cür fəza izomerliyi sis-trans izomerlik adlanır. Fumar va malein turşuları belə izomerliyə aid klassik nümunələrdir. Bu maddələrin hər ikisinin I və II quruluşları eyni olsa da III quruluşları, yəni atomların molekulda fəza düzülüşləri bir-birindən sis-trans izomerliyə görə fərqlənirlər. Bu fərq isə özünü adı çəkilən maddələrin fiziki xassələrində göstərir.
MAKROMOLEKULDA DAXILI FIRLANMA
Polimer makromolekulunda baş vera biləcək mümkün daxili fürlanma haqqında təsəvvürləri ilk dafə olaraq Kun, Mark va Qut öz nəzəri işlərində inkişaf etdirmişlər.
Əvvəlcə əsas zəncirdəki C atomları bir-birilə ancaq σ-əlaqəsində olan və digərlərindən təcrid edilmiş polimer zəncirinə baxaq. Bu cür zəncirin hər hansı manqası istilik hərəkətində olaraq digər qonşu hissələrə nəzərən “sərbəst” şəkildə istənilən bucaq qədər dönə bilir. Bu cür zəncir modeli sərbəst hədli zəncir adlanır. Aydındır ki, belə makromolekul fəzada istənilən formanı (konformasiyanı) ala bilər (şakil 1) va ideal mütəhərrikdir.

Şəkil 1 Şəkil 2

Real polimer zəncirlərində isə manqalar arasındakı rabitələr bir-birinə nəzərən istənilən istiqamətdə deyil, valent bucağı ilə müəyyən olunan istiqamətlərdə yönəla bilirlər. Ona görə da real polimer molekulu şəkil 1-dəki kimi istanilən formada deyil, şəkil 2-dəki valent bucağının imkan verdiyi formalarda ola bilər. Baxmayaraq ki, bu halda mümkün ola bilən konformasiyaların sayı sərbəst hədli zəncirin ola biləcəyi konformasiyaların sayından xeyli kiçikdir, real polimer zənciri də manqaların bir-birinə nəzərən müəyyən bucaq altında dönə bilməsinə görə kifayət qədər mütəhərrik ola və xeyli bükülə bilər. Bununla belə Y.Frenkel tərəfindən göstərildiyi kimi, polimer molukulunda daxili fırlanmaya bir-birilə kimyəvi rabitə ilə əlaqədə olmayan digər qonşu atomlar maneçilik törədirlər. İki cür molekuldaxili qarşılıqlı təsiri fərqlən-dirirlər:

- yaxına təsirdə qonşu atomlar va ya qruplar arasındakı qarşılıqlı təsir nəzərdə
tutulur;
- uzağa təsirdə isə polimer zəncirində bir-birindən xeyli aralı yerlaşən qruplar arasındakı qarşılıqlı təsir nəzərdə tutulur. Bu cür təsir o vaxt özünü göstərir ki, polimer zənciri kifayət qədər mütəhərrikdir va makromolekul bükülü vəziyyətdədir.
Polimer zancirinin ayrı-ayrı hissələri bir-birinə nəzərən kifayət qədər böyük bucaq altında dönə bilirsə, belə polimer mütəhərrik zəncirli polimer adlanır. Əgər makromolekulun ayrı-ayrı hissələri bir-birinə maneedici təsir edirsə, yəni daxili fırlanma çətinləşirsə onda belə polimer möhkəm zəncirli polimer adlanır.