III BOB. MOLEKULYAR BIRIKMALAR MASSALARI VA
SHAKLLARI.
3.1. Quyi, organik va yuqori molekulyar birikmalar massalari,
konfiguratsiyasi va konformatsiyasi.
Tabiatda uchraydigan ko’plab moddalar orasida boshqalaridan o’zining
fizikaviy xossalari bilan keskin farq qiluvchi, eritmalarining yuqori qovushqoqliligi
tufayli tolalar, pardalar va h.k.lar hosil qila oladigan moddalar guruhi mavjud. Bu
guruhga o’simlik va hayvonot organizmi hayot faoliyatida hosil bo’luvchi
sellyuloza, ligniti, pentozanlar, kraxmal, oqsillar va nuklein kislotalar kiradi.
Tabiiy polimerlar deb ataluvchi turli xil tolalar, teri va kauchukdan qadim
zamonlardan foydalanib kelingan. Yuqori molekulyar birikmalar quyi molekulyar
birikmalardan molekulyar massasining nihoyatda kattaligi bilan farq qiladi. Odatda
molekulyar massasi 5000 va undan yuqori bo’lgan moddalar, hoh u tabiiy, hoh
sintetik bo’lsin, yuqori molekulyar birikmalar sinfiga kiritiladi. Demak, yuqori
molekulyar birikmalar kimyosi molekulasi yuzlab va minglab atomlardan iborat
kimyoviy moddalarni o’rganadi. Yuqori molekulyar birikmalarni tahlil qilish shuni
ko’rsatdiki, ularning molekulalari asosan bir xil qismlardan iborat. Shuning uchun
u qismlar elementar zvenolar deb nomlanadi. Tabiiy kauchukda elementar zveno
izopren molekulasidir:
Shu kabi ko’plab elementar zvenolardan tuzilgan yuqori molekulyar
birikmalarni makromolekulalar yoki polimerlar deb nomlash qabul qilingan.
Polimerlar va monomerlar oralig’idagi molekulyar massali moddalar oligomerlar
deb ataladi.
Polimerlarning muhirn xarakteristikalaridan biri makromolekuladagi
elementar zvenolar sonini ko’rsatuvchi polimerlanish darajasidir. Polimerning
molekulyar massasi M va uning polimerlanish darajasi P orasida quyidagi nisbat
mavjud:
46
(3.1)
bu yerda, m ~ elementar zvenoning molekulyar massasi.
Masalan, sellyuola makromolekulasi 20-30 ming glikozid qoldiqlaridan
iborat uzun zanjirsimon makromolekuladan iborat.
Tirik tabiatning asosini organik yuqori molekulyar birikmalar tashkil qiladi.
Polisaxaridlar, lignin, oqsillar, pektin moddalar o’simlik dunyosining asosiy
tarkibiga kirib yuqori molekulyar birikmalardan iborat. Yog’och, paxta, kanop kabi
polimerlarning mexanik xossalari ular tarkibida yuqori molekulyar polisaxarid -
sellyulozaning katta miqdorda bo’lishidandir. Bunday yuqori polisaxaridlar
assimilyatsion jarayonning so’nggi muhim natijasi bo’lib, quyidagi tenglama bilan
ifodalanadi
:
6nC0
2
+ 5nH
2
0 - [C
6
H
10
O
5
]
n
+ 6nO
2
(3.2)
Tirik organizm asosini ham yuqori molekulyar birikmalar tashkil etadi.
Bular oqsillar bo’lib, tirik organizmning deyarli barcha qismi - mushaklar,
birlashtiruvchi to’qimalar, miya, qon, teri, soch, jun, shox, tuyoq va boshqalarni
tashkil etuvchilar yuqori molekulyar birikmalardan iborat.
Organik yuqori molekulyar birikmalar tirik tabiatda qanday ahamiyatga ega
bo’lsa, anorganik yuqori molekulyar birikmalar ham shunday rol o’ynaydi va
minerallar dunyosida shunday tarqalgan. Yer qobig’ining asosiy qismi kremniy,
alyuminiy va boshqa makromolekulalar tashkil etuvchi ko’p valentli elementlar
oksidlaridan tashkil topgan. Bular orasida, shubhasiz yuqori molekulyar birikma
hisoblangan kremniy oksidi [SiO
2
]
n
keng tarqalgan. Yer shari massasining 50%
idan ortig’i kremniy angidrididan iborat, yer qobig’ining tashqi qismi (granit
qavat)da uning miqdori 60% ga etadi.
Kremniyning asosiy qismi yer qobig’ida toza kremniy oksidi polimeri va
yuqori molekulyar murakkab silikatlar (ko’proq alyuminiy silikatlari) va faqat
ozgina qismi quyi molekulyar silikatlar ko’rinishida bo’ladi. Kremniy
angidridining keng tarqalgan turi tog’ jinslari va qumning muhim asosiy qismini
47
tashkil etuvchi kvars hisoblanadi. Tog’ xrustali va ametist ham deyarli toza
kremniy angidrididan iborat.
Alyuminiy oksidi [AlO
3
]
n
polimeri korund minerali va qimmatbaho
minerallar - yoqut va sapfir (ko’kish yoqut) ko’rinishida uchraydi.
Yuqori molekulyar birikmalar kimyosining eng avvalo, o’ziga xos xususiyati
molekulyar massaning butunlay yangi tushuncha ekanligi. Quyi molekulyar
birikmalar uchun molekulyar massaning qiymati - kimyoviy birikmaning
yakkaligini tavsiflovchi konstantadir. Ularda molekulyar massaning o’zgarishi
boshqa moddaga aylanish va xossalarining o’zgarishi bilan namoyon bo’ladi.
Gomologik qator vakilining bir turdan ikkinchi turga o’tishi (molekulyar massasi
qiymatining o’zgarishi) bilan moddaning fizikaviy xossalari shunchalik
o’zgaradiki, undan foydalanib gomologlarni bir-biridan ajratish mumkin. Shunday
qilib polimergomologlarni har biriga molekulyar massasi bo’yicha yaqin bo’lgan
aralashmalardan iborat fraksiyalarga ajratish mumkin.
Shunga ko’ra, yuqori molekulyar birikmalarning molekulyar massasi ayni
birikmaning individiual xossalarini ifodalovchi konstanta emas, balki o’rtacha
statistik kattalik hisoblanadi. Shu sababli yuqori molekulyar birikmalar kimyosiga
o’rtacha molekulyar massa tushunchasi kiritiladi.
Polimerdagi polimergomologlaming miqdoriy taqsimlanishini ifodalash
uchun polidisperslik tushunchasi kiritiladi. Polimerning polidisperslik darajasi
fraksiyalar o’rtacha molekulyar massasining eng yuqori qiymatlari bilan
belgilanadi va molekulyar massa bo’yicha polimer taqsimotining egrilari bilan
ifodalanadi. 1-rasmda bir xil o’rtacha polimerlanish darajasiga ega bo’lgan, ammo
turlicha polidisperslikka ega ikki polimerning molekulyar massa bo’yicha
taqsimlanish egriliklari ko’rsatilgan. Rasmda 2-egri chiziq bilan ifodalangan
polimerga qaraganda 1-egri chiziq molekulyar massasi bo’yicha yuqori jinsliligi
ko’rsatilgan. Polidisperslik darajasi o’rtacha molekulyar massadek polimerning
muhim xarakteristikasi hisoblanadi.
|