Makromolekül

Makromoleküle (Riesenmoleküle) sind sehr große Moleküle, die aus sich wiederholenden, gleichen oder unterschiedlichen Struktureinheiten (formale Grundbausteine) bestehen und eine hohe Molekülmasse haben. Die Grundbausteine sind meist Atomgruppen, können aber auch Atome sein. Die Massen der Grundbausteine sind im Vergleich zur Molekülmasse sehr klein. In der technischen Chemie werden diese Grundbausteine Konstitutionelle Repetiereinheit genannt. Üblicherweise wird von Makromolekülen gesprochen, wenn die Molekülmasse über 10.000 g·mol⁻¹ liegt. Der Begriff Makromolekül wurde 1922 von Hermann Staudinger eingeführt.

Makromolekulare Stoffe

Mehrere Reihen von natürlichen und synthetischen chemischen Substanzen bestehen aus Makromolekülen. Diese Makromolekularen Stoffe sind in der Regel Mischungen von Makromolekülen mit ähnlicher chemischen Zusammensetzung bzw. Struktur und nur ähnlich großen Molekülmassen. Sie sind damit polydispers und haben eine Molmassenverteilung. Praktisch sind die Makromoleküle eines makromolekularen Stoffs in ihrem Verhalten gleich, da – wegen der Größe des Moleküls – ein Hinzufügen oder Wegnehmen von Struktureinheiten keine Auswirkung auf die Eigenschaft des Makromoleküls hat.

Einige Makromolekularen Stoffe bestehen aus weitgehend identischen Makromolekülen und mit einheitlicher Molmasse. Sie sind damit monodispers. Bei einigen natürlichen, monodispersen makromolekularen Stoffe, wie bei bestimmten Proteinen (Enzyme), sind die biochemischen Eigenschaften des Makromoleküls – im Gegensatz zur allgemeinen Regel – hoch abhängig von der Zusammensetzung und der Feinstruktur des Makromoleküls.

Weitgehend Synonym zu „Makromolekularen Stoffen“ werden oft die Worte Polymere (Hochpolymere) oder Biopolymere verwendet. Auch mit dem Wort Kunststoffe sind im Endeffekt Makromolekulare Stoffe gemeint. Diese Stoffe sind Arbeitsgebiet der Makromolekularen Chemie.

Einteilung

Weiße Naturseide – ein natürlicher Makromolekularer Stoff

Tischtennisbälle aus Zelluloid – einem halbsynthetisch Makromolekularen Stoff

PET-Flasche aus einem synthetischen Makromolekularen Stoff

Makromolekulare Stoffe werden in natürliche, halbsynthetische und synthetische Stoffe unterteilt.

Vertreter natürlicher Makromolekularer Stoffe sind z. B.:

Kohlenwasserstoffe, wie Naturkautschuk
Lignin
Nukleotide, wie Nukleinsäuren
Polysaccharide, wie Stärke und Zellulose
Proteine, wie Seide, Collagen, Enzyme, Antikörper

Vertreter halbsynthetischer Makromolekularer Stoffe sind z. B.:

Acetatseide
Viskose, Cellulosenitrat (Zelluloid)
Vulkanisierter Kautschuk

Vertreter synthetischen Makromolekularer Stoffe (Kunststoffe) sind z. B.:

Polystyrol (PS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET)
Silikone
Synthesekautschuk

Basierend auf einem Artikel in:

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