Часть VI
   На главную I. Теоретические основы II. Углеводороды III. Кислородсодержащие соединения IV. Азотсодержащие соединения V. Высокомолекулярные соединения VI. Решение задач
Часть VI. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Молекулярная масса макромолекулы и полимера

Полимер (высокомолекулярное вещество) состоит из множества длиноцепных молекул (макромолекул), образование которых формально можно представить в виде схемы:

nA (-A-)n,
где А – мономер; n – число молекул исходного мономера и число мономерных звеньев в образовавшейся макромолекуле (степень полимеризации).

Молекулярная масса макромолекулы связана со степенью полимеризации соотношением:

М(макромолекулы) = M(звена)n,

    где n – степень полимеризации,
          M – относительная молекулярная масса
    (подстрочный индекс r в обозначении относительной молекулярной массы Мr в химии полимеров обычно не используется).

Для полимера, состоящего из множества макромолекул, понятие молекулярная масса и степень полимеризации имеют несколько иной смысл. Дело в том, что когда в ходе реакции образуется полимер, то в каждую макромолекулу входит не строго постоянное число молекул мономера. Это зависит от того, в какой момент прекратится рост полимерной цепи.
Поэтому в одних макромолекулах мономерных звеньев больше, а в других – меньше. То есть, образуются макромолекулы с разной степенью полимеризации и, соответственно, с разной молекулярной массой (так называемые полимергомологи).
Следовательно, молекулярная масса и степень полимеризации полимера являются средними величинами:

Mср(полимера) = M(звена)nср

Большинство экспериментальных методов определения молекулярной массы полимеров дает среднечисловое значение М. Смысл этого понятия можно пояснить на следующем примере.

    Допустим, N молекул полиэтилена (-CH2-CH2-)n имеют молекулярную массу 28000, а 3N молекул – 140000. Какова молекулярная масса этого полимера?
Находим среднее (числовое) значение:

Cреднечисловая молекулярная масса

Среднечисловая степень полимеризации nср в этом случае равна:

Среднечисловая степень полимеризации

Кроме среднечисловой молекулярной массы полимера в ряде случаев используется среднемассовое ее значение, когда усреднение ведется не по числу макромолекул, а по их массе.