Peso Molecular Por Viscosimetria

Fisicoquímica III –Lic. en Química

Guía de Trabajos Prácticos 2010

Trabajo Práctico N°2
-Medida del Peso Molecular de una Macromolécula por ViscosimetríaObjetivo: Determinar el peso molecular de un polímero mediante el empleo de un viscosímetro de
Ostwald.

Introducción
Las propiedades fisicoquímicas de soluciones de polímeros están relacionadas con el peso molecular, la
forma y eltamaño de las macromoléculas.
Un polímero es un compuesto formado por la repetición más o menos regular de un número grande de
grupos atómicos similares y/o diferentes que forman largas cadenas con o sin ramificaciones. Se pueden
clasificar de acuerdo a la naturaleza de las unidades que lo constituyen en homopolímeros y
copolímeros o polímeros mixtos. A su vez pueden ser lineales, ramificados yreticulados Los polímeros
pueden ser naturales, especialmente asociados a sistemas biológicos, o sintéticos. Ejemplos de los
primeros son celulosa, proteínas, DNA, RNA, etc., y entre los polímeros sintéticos polietileno, poliestireno,
nylon 66, etc.
Se conoce como monómero a la unidad fundamental sobre la que se estructura un polímero, en el
caso de que esté constituido por la repetición deestas unidades y al número de estas unidades
presentes en el polímero se lo denomina grado de polimerización (p). El producto del grado de
polimerización por el peso molecular del monómero (Mo) es el peso molecular del polímero.
Cuando el grado de polimerización es bajo, es decir el peso molecular del polímero es del orden o
menor que 5000 o 6000, se habla de oligómero. Cuando el grado depolimerización es elevado (5000 a
10000 por ejemplo), las macromoléculas se suelen denominar "altos polímeros".
Las macromoléculas, especialmente las de origen sintético, están constituidas por moléculas de
diferentes tamaños y por lo tanto de distintas masas molares. Esta particularidad se denomina
polidispersidad de un polímero.
Como consecuencia de la polidispersidad, el peso molecular de unpolímero será un promedio sobre
moléculas don distintos grados de polimerización.
El peso molecular promedio puede expresarse de diferentes maneras, a través del número o de la masa
de macromoléculas que presentan un peso molecular determinado. Así puede definirse el peso
molecular número M n y el peso molecular peso M w . Estas cantidades se definen de la siguiente
manera:

∑N M
=
∑N
iMn

i

i

(1)

i

i

Y

M w = ∑ wi ( M i )

(2)

i

1

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Guía de Trabajos Prácticos 2010

Donde N i es el número de moléculas de polímeros con peso molecular M i y wi es la fracción en peso
del polímero con ese peso molecular, es decir, wi = N i M i /

∑N M
i

i

. Por lo tanto,

i

∑ N (M )
=
∑N M
i

Mw

2

i

ii

(3)

i

i

El hecho que se obtenga uno u otro valor depende de la técnica empleada para su determinación que
puede estar relacionada con el número de partículas presentes en la solución (propiedades coligativas)
o dependa del tamaño del polímero (por ejemplo dispersión de luz).
En la solución existe una distribución de pesos moleculares. La Fig. 1 el comportamiento de esta funcióndistribución, en la misma se puede observar que M n corresponde al máximo de la curva (siempre que
la distribución sea simétrica) y la relación entre M n , M w y M v , el promedio obtenido a partir de
medidas de viscosidad.

Hay que tener en cuenta
que en estas
representaciones
el peso molecular aumenta
de derecha a izquierda

Función
distribución
de pesos

Fig. 1. Distribución depesos moleculares.
Como consecuencia de las definiciones, M n , se denomina primer momento de la distribución (valor
medio), mientras que M w se llama segundo momento de la distribución de pesos moleculares. Sin
embargo, estos no son los únicos momentos de la distribución que se pueden determinar. Ciertas
técnicas experimentales dan el tercer momento de la distribución M z definido como:...