水溶性高分子,英文叫做water soluble molecule。molecule是分子的意思。
分子(Molecule),物理化学上,是构成物质的一种基本微粒的名称。物理上,物质大多数是由原子构成的分子组成,分子很小(比细菌、病毒还要小),不但肉眼看不见,就算是用光学显微镜,甚至是能把物体的虚像放大到上万亿倍的电子显微镜也是看不出来的。分子还可分为原子。
分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小微粒。分子由原子构成,原子通过一定的作用力,以一定的次序和排列方式结合成分子。以水分子为例,将水不断分离下去,直至不破坏水的特性,这时出现的最小微粒是由两个氢原子和一个氧原子构成的一个水分子(H2O)。一个水分子可用电解法或其他方法再分为两个氢原子和一个氧原子,但这时它的特性已和水完全不同了。有的分子只由一个原子构成,称单原子分子,如氦和氩等分子属此类,这种单原子分子既是原子又是分子。由两个原子构成的分子称双原子分子,例如氧分子(O2)和一氧化碳分子(CO):一个氧分子由两个氧原子构成,为同核双原子分子,也叫做单质双原子分子;一个一氧化碳分子由一个氧原子和一个碳原子构成,为异核双原子分子,叫做化合物双原子分子。由两个以上的原子组成的分子统称多原子分子,如臭氧、白磷、富勒烯等。分子中的原子数可为几个、十几个、几十个乃至成千上万个。例如一个二氧化碳分子(CO2)由一个碳原子和两个氧原子构成。一个苯分子包含六个碳原子和六个氢原子(C6H6),最大的分子包含几百个原子,其分子式为C257H383N65O77S6。
分子的键有三种极限类型,即离子键、共价键和金属键。定位于2个原子之间的键称为定域键。由多个原子的共有电子形成的多中心键称为离域键。此外还有过渡类型的键:键电子偏向一方的共价键称为极性键,由一方提供成键电子的键称为配位键。通过这些类型的键把原子按一定的空间排列结合成分子,形成分子的构型和构象。例如碳是共享电子对键(共价键)的基本参加者,碳和氢二种元素的原子可形成烃类化合物,正四面体构的CH4是其中最简单的烃,还可形成环状化合物,例如环己烷;硅和氧是矿物质的基本元素,云母和石英都含有硅氧单元。金属原子被夹在烃环平面中间构成夹心化合物。蛋白质的基本成分是一端接碱性基,一端接酸性基的二官能分子α-氨基酸。化学组成和分子量相同但分子结构不同的物质互称为异构体。当2 种异构体其他性质相同,只是旋光方向相反,这一类异构体称作旋光异构体。可用X射线等衍射法、各种光谱、波谱、能谱和质谱法等测定或推测分子的结构。
分子的存在形式可以为气态、液态或固态。分子除具有平移运动外,还存在着分子的转动和分子内原子的各种类型的振动。固态分子内部的振动和转动的幅度,比气体和液体中分子的平动和转动幅度小得多,分子的这种内部运动,并不会破坏分子的固有特性。通常所说的分子结构,是这些原子处在平衡位置时的结构。分子的内部运动,决定分子光谱的性质,因而利用分子光谱,可以研究分子内部运动情况。 分子的构型和构象相同成分的分子中,若原子的排列次序和排列方式不同,可形成不同的分子。例如C2H6O分子可以排列为乙醇分子,也可以排列为二甲醚分子,它们的结构式所示分子的结构式反映分子内部原子的排列次序。组成分子的成分相同,而排列次序不同,形成两种或两种以上的分子,这种现象称为同分异构现象,这些成分相同结构不同的分子称为同分异构体。
分子的结构式一般只反映分子中原子的连接次序,而决定分子形状的键长和键角的数值,需要通过实验测定。反映分子中原子在空间的排列次序与分布称为分子的构型。分子中原子间的化学键长与键角则称为立体构型参数。
对有些分子,当它的构型确定时,分子的形状大小也就确定了,例如水分子、甲烷分子、苯分子等。有些分子在一定的构型条件下,分子的形状还会随原子的相对位置而改变。例如乙烷(C2H6)分子在相同的连接次序及双原子分子纯转动光谱相同的键长键角数据下,还可以有交叉式(图3之a)和重叠式(图3之b)两种不同形状,这种情况称为分子的构象。不同构象的分子,能量有一定差别,它们的对称性亦不同,对于乙烷分子,常温下交叉式的构象比较稳定。
要反映分子中各种原子的真实数量,就要利用化学式。例如乙烯和丙烯的化学式分别为C2H4和C3H6。但化学式相同并不代表两个分子是一样的物质,因为分子中原子的排列和组合,亦即分子的结构,也是决定分子性质的要素。同样的原子但排列不同的分子叫同分异构体。同分异构体有同一化学公式但因不同结构的关系有不同的特质。立体异构体是一种特别的异构体,它们可以有很相似的物理及化学性质,而同时有十分不同的生物化学性质。
由量子力学的定律的演算,分子有固定的平衡几何状态——键的长度和之间的角度。纯物质都是由相同几何结构的分子组合而成的。分子的化学式和结构是决定它的特质,尤其是它的化学活性的两要素。
1.分子之间有间隔。例如:取50毫升乙醇和50毫升水,混合之后,总体积小于100毫升。就像一碗芝麻和一碗黄豆混合,细小的芝麻粒钻到颗粒较大的黄豆的间隙中,混合后总容量小于两碗。
2.一切构成物质的分子都在永不停息地做无规则的运动。温度越高,分子扩散越快,固、液、气中,气体扩散最快。由于分子的运动跟温度有关,所以这种运动叫做分子的热运动。例如:天气热时衣服容易晒干。
3.一般分子直径的数量级为10^-10m。
4.分子很小,但有一定的体积和质量。
5.同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。
希望我能帮助你解疑释惑。
Water soluble polymer