MONOMER: KARAKTERISTIK, JENIS DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The monomer adalah molekul kecil atau sederhana yang merupakan unit struktural dasar atau esensial yang lebih besar atau molekul kompleks yang disebut polimer. Monomer adalah kata yang berasal dari bahasa Yunani yang berarti mono, satu dan belaka, bagian.

Saat satu monomer bergabung dengan yang lain, sebuah dimer terbentuk. Bila yang satu ini pada gilirannya bergabung dengan monomer lain, maka terbentuklah trimer, begitu seterusnya hingga membentuk rantai pendek yang disebut oligomer, atau rantai yang lebih panjang yang disebut polimer.

Sumber: Ardonik via Flickr

Ikatan monomer atau polimerisasi dengan membentuk ikatan kimia dengan berbagi pasangan elektron; artinya, mereka disatukan oleh ikatan tipe kovalen.

Pada gambar di atas, kubus mewakili monomer, yang dihubungkan oleh dua sisi (dua ikatan) untuk membentuk menara miring.

Penyatuan monomer ini dikenal sebagai polimerisasi. Monomer dari jenis yang sama atau berbeda dapat digabungkan, dan jumlah ikatan kovalen yang dapat mereka buat dengan molekul lain akan menentukan struktur polimer yang mereka bentuk (linier, rantai miring atau struktur tiga dimensi).

Molekul polistiren. Contoh monomer (kotak merah)

Ada berbagai macam monomer, di antaranya adalah monomer yang berasal dari alam. Ini milik dan desain molekul organik yang disebut biomolekul, hadir dalam struktur makhluk hidup.

Misalnya, asam amino penyusun protein; unit monosakarida dari karbohidrat; dan mononukleotida yang menyusun asam nukleat. Ada juga monomer sintetis, yang memungkinkan untuk menghasilkan banyak sekali variasi produk polimer inert, seperti cat dan plastik.

Dua dari ribuan contoh yang dapat diberikan dapat disebutkan, seperti tetrafluoroetilen, yang membentuk polimer yang dikenal sebagai Teflon, atau monomer fenol dan formaldehida, yang membentuk polimer yang disebut Bakelite.

Karakteristik Monomer

Monomer dihubungkan oleh ikatan kovalen

Atom yang berpartisipasi dalam pembentukan monomer disatukan oleh ikatan yang kuat dan stabil seperti ikatan kovalen. Demikian juga, monomer berpolimerisasi atau mengikat dengan molekul monomer lainnya melalui ikatan ini, memberikan kekuatan dan stabilitas polimer.

Ikatan kovalen antar monomer ini dapat dibentuk oleh reaksi kimia yang akan bergantung pada atom penyusun monomer, adanya ikatan rangkap, dan karakteristik lain yang memiliki struktur monomer.

Proses polimerisasi dapat dilakukan dengan salah satu dari tiga reaksi berikut: dengan kondensasi, penambahan, atau radikal bebas. Masing-masing membawa mekanisme dan mode pertumbuhannya sendiri.

Fungsionalitas monomer dan struktur Polimer

Sebuah monomer dapat mengikat setidaknya dua molekul monomer lainnya. Sifat atau karakteristik inilah yang dikenal sebagai fungsionalitas monomer, dan memungkinkan monomer menjadi unit struktural makromolekul.

Monomer dapat berfungsi ganda atau polifungsional, tergantung pada situs aktif atau reaktif monomer; yaitu, atom dari molekul yang dapat berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kovalen dengan atom molekul atau monomer lain.

Karakteristik ini juga penting, karena terkait erat dengan struktur polimer penyusunnya, seperti yang dijelaskan di bawah ini.

Fungsi ganda: Polimer linier

Monomer bersifat bifungsional jika hanya memiliki dua situs pengikatan dengan monomer lain; artinya, monomer hanya dapat membentuk dua ikatan kovalen dengan monomer lain dan hanya membentuk polimer linier.

Contoh polimer linier termasuk etilen glikol dan asam amino.

Monomer Polifungsional - Polimer Tiga Dimensi

Terdapat monomer yang dapat digabungkan dengan lebih dari dua monomer dan merupakan unit struktural dengan fungsionalitas tertinggi.

Mereka disebut polifungsional dan merupakan yang menghasilkan makromolekul polimer bercabang, jaringan atau tiga dimensi; seperti polietilen, misalnya.

Kerangka atau struktur pusat

Dengan ikatan rangkap antara karbon dan karbon

Ada monomer yang memiliki kerangka pusat dalam strukturnya yang terdiri dari setidaknya dua atom karbon yang dihubungkan oleh ikatan rangkap, (C = C).

Pada gilirannya, rantai atau struktur pusat ini memiliki atom yang terikat secara lateral yang dapat berubah menjadi monomer yang berbeda. (R ₂ C = CR ₂ ).

Jika salah satu rantai R dimodifikasi atau disubstitusi, diperoleh monomer yang berbeda. Juga, ketika monomer baru ini bersatu, mereka akan membentuk polimer yang berbeda.

Contoh kelompok monomer ini adalah propilena (H ₂ C = CH ₃ H), tetrafluoroetilen (F ₂ C = CF ₂ ) dan vinil klorida (H ₂ C = CClH).

Dua kelompok fungsional dalam struktur

Meskipun ada monomer yang hanya memiliki satu gugus fungsi, ada banyak monomer yang memiliki dua gugus fungsi dalam strukturnya.

Asam amino adalah contoh yang bagus untuk ini. Mereka memiliki gugus fungsi amino (-NH ₂ ) dan gugus fungsi asam karboksilat (-COOH) yang terikat pada atom karbon pusat.

Karakteristik monomer difungsional ini juga memberikannya kemampuan untuk membentuk rantai polimer yang panjang seperti adanya ikatan rangkap.

Kelompok fungsional

Secara umum, sifat polimer diberikan oleh atom yang membentuk rantai samping monomer. Rantai ini membentuk kelompok fungsional senyawa organik.

Ada keluarga senyawa organik yang karakteristiknya diberikan oleh gugus fungsi atau rantai samping. Contohnya adalah gugus fungsi asam karboksilat R - COOH, gugus amino R - NH ₂ , alkohol R - OH, di antara banyak lainnya yang berpartisipasi dalam reaksi polimerisasi.

Gabungan monomer yang sama atau berbeda

Persatuan monomer yang sama

Monomer dapat membentuk kelas polimer yang berbeda. Monomer dari jenis yang sama atau jenis yang sama dapat disatukan dan menghasilkan apa yang disebut homopolimer.

Sebagai contoh, dapat disebutkan stirena, yaitu monomer yang membentuk polistiren. Pati dan selulosa juga merupakan contoh homopolimer yang terdiri dari rantai glukosa monomer bercabang panjang.

Persatuan monomer yang berbeda

Penyatuan monomer yang berbeda membentuk kopolimer. Unit-unit tersebut diulangi dalam jumlah, urutan, atau urutan yang berbeda di seluruh struktur rantai polimerik (ABBBAABAA-…).

Sebagai contoh kopolimer, nilon, polimer yang dibentuk dengan unit berulang dari dua monomer berbeda, dapat disebutkan. Ini adalah asam dikarboksilat dan molekul diamina, yang bergabung melalui kondensasi dalam proporsi ekuimolar (sama).

Monomer yang berbeda juga dapat digabungkan dalam proporsi yang tidak sama, seperti dalam kasus pembentukan polietilen khusus yang struktur dasarnya adalah monomer 1-okten ditambah monomer etilen.

Jenis monomer

Ada banyak karakteristik yang memungkinkan pembentukan berbagai jenis monomer, di antaranya adalah asal, fungsi, struktur, jenis polimer yang dibentuk, cara polimerisasi, dan ikatan kovalennya.

Monomer alami

-Ada monomer yang berasal dari alam seperti isoprena, yang diperoleh dari getah atau getah tanaman, dan yang juga merupakan struktur monomer dari karet alam.

-Beberapa asam amino yang diproduksi oleh serangga membentuk fibroin atau protein sutra. Selain itu, ada asam amino yang membentuk polimer keratin, yaitu protein dalam wol yang diproduksi oleh hewan seperti domba.

-Di antara monomer alami juga merupakan unit struktural dasar biomolekul. Glukosa monosakarida, misalnya, mengikat molekul glukosa lain untuk membentuk berbagai jenis karbohidrat seperti pati, glikogen, selulosa, dan lain-lain.

Asam -Amino, di sisi lain, dapat membentuk berbagai macam polimer yang dikenal sebagai protein. Ini karena ada dua puluh jenis asam amino, yang dapat dihubungkan dengan sembarang urutan; dan oleh karena itu, mereka akhirnya membentuk satu atau beberapa protein dengan karakteristik strukturalnya sendiri.

-Mononukleotida, yang membentuk makromolekul yang masing-masing disebut asam nukleat DNA dan RNA, juga merupakan monomer yang sangat penting dalam kategori ini.

Monomer sintetis

-Di antara monomer buatan atau sintetis (yang jumlahnya banyak), kami dapat menyebutkan beberapa jenis plastik yang berbeda dibuat; seperti vinil klorida, yang membentuk polivinil klorida atau PVC; dan gas etilen (H ₂ C = CH ₂ ), dan polimer polietilennya.

Diketahui dengan baik bahwa dengan bahan-bahan ini berbagai macam wadah, botol, benda rumah tangga, mainan, bahan bangunan, antara lain, dapat dibuat.

-Monomer tetrafluoroethylene (F ₂ C = CF ₂ ) ditemukan membentuk polimer yang dikenal secara komersial sebagai Teflon.

-Molekul kaprolaktam yang berasal dari toluena sangat penting untuk sintesis nilon, di antara banyak lainnya.

-Ada beberapa kelompok monomer akrilik yang diklasifikasikan menurut komposisi dan fungsinya. Diantaranya adalah akrilamida dan metakrilamida, akrilat, akrilik dengan fluor, antara lain.

Monomer nonpolar dan polar

Klasifikasi ini dilakukan berdasarkan perbedaan elektronegativitas atom-atom penyusun monomer. Ketika ada perbedaan yang nyata, monomer kutub terbentuk; misalnya, asam amino polar seperti treonin dan asparagin.

Jika perbedaan elektronegativitasnya nol, monomernya adalah apolar. Ada asam amino non polar seperti triptofan, alanin, valin, antara lain; dan juga monomer apolar seperti vinil asetat.

Monomer siklik atau linier

Menurut bentuk atau susunan atom di dalam struktur monomer, ini dapat diklasifikasikan sebagai monomer siklik, seperti prolin, etilen oksida; linier atau alifatik, seperti asam amino valin, etilen glikol, di antara banyak lainnya.

Contoh

Selain yang sudah disebutkan, ada contoh tambahan monomer berikut:

-Formaldehida

-Furfural

-Kardanol

-Galaktosa

-Styrene

-Alkohol polivinil

-Isoprene

-Asam lemak

-Epoksida

-Dan meskipun tidak disebutkan, ada monomer yang strukturnya tidak berkarbonasi, tetapi belerang, fosfor, atau memiliki atom silikon.

Referensi

1. Carey F. (2006). Kimia organik. (Edisi ke-6). Meksiko: Mc Graw Hill.
2. Editor Encyclopedia Britannica. (2015, 29 April). Monomer: Senyawa Kimia. Diambil dari: britannica.com
3. Mathews, Holde dan Ahern. (2002). Biochemistry (edisi ke-3rd). Madrid: PEARSON
4. Polimer dan Monomer. Diperoleh dari: materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). Monomer. Diambil dari: en.wikipedia.org