¿Qué fuerzas intermoleculares hay entre muchas capas de Kevlar que se colocan una sobre la otra?

  • “Es fuerte y resistente porque sus moléculas se mantienen unidas en láminas por fuertes enlaces químicos y fuertes fuerzas intermoleculares.
    • Las fuerzas intermoleculares entre las moléculas de kevlar en la lámina son enlaces de hidrógeno , formados por la fuerte interacción direccional de los dos enlaces polares permanentes δ-N-Hδ + y δ + C = Oδ-, es decir, δ-N-Hδ + / δ- O = Cδ +
    • Los enlaces altamente polares y, por lo tanto, los enlaces de hidrógeno, se deben a la diferencia significativa en la electronegatividad entre nitrógeno e hidrógeno, Y, carbono y oxígeno.
  • Las láminas de moléculas se mantienen unidas por fuertes fuerzas intermoleculares y las ‘láminas moleculares’ se pueden alinear para maximizar estas fuerzas y la resistencia combinada de muchas de estas láminas le da a las fibras de Kevlar su gran resistencia.
  • A lo largo del ‘esqueleto’ del polímero hay una cadena de fuertes enlaces -NCCCCN- que se repite continuamente durante cientos o miles de unidades, lo que produce una molécula lineal rígida fuerte .
  • Entre las moléculas de aramida adyacentes hay puntos regulares donde puede operar una fuerza intermolecular (llamada enlace de hidrógeno, para estudiantes de nivel A). Esta fuerza de unión adicional mantiene las moléculas de aramida juntas en fuertes láminas ‘moleculares’.
  • Las láminas se mantienen juntas en fibras de Kevlar por las fuerzas intermoleculares ‘aleatorias’ pero ‘continuas’ entre capas adyacentes de moléculas “.
    5 Polímeros de alto rendimiento La estructura KEVLAR utiliza aplicaciones gcse igcse gce A Nivel AS A2 notas de revisión química

Además de los enlaces de hidrógeno indicados, es importante entender que los sustituyentes en los anillos probablemente interactúen más con los orbitales aromáticos en las hojas de arriba y abajo, que los orbitales aromáticos que interactúan entre las hojas. Los dímeros de benceno en sí mismos prefieren la conformación en forma de T. Esta es la razón por la que intentan mantener los iones de calcio o potasio fuera del sistema, ¡porque los anillos de benceno formarán enlaces con los iones que están arriba y debajo de ellos! Vea el libro de texto de Anslyn y Dougherty, así como el documento de Grimme a continuación (No puedo entender por qué Anslyn y Dougherty no se citan en el artículo de Wikipedia para las interacciones de apilamiento de pi)

Grimme, S. Angew. Chem En t. Ed. 2008, 47, 3430–3434