Polímeros en el aula

Polímeros: los gigantes de la ciencia
Desarrollo teórico de los contenidos 1.- ¿Qué es un polímero?
El consumo de polímeros ha aumentado muchísimo en los últimos años. Desde que nacemos estamos en contacto con ellos: desde los pañales, hasta la ropa, pasando por todo tipo de envases y embalajes. La lista es interminable, por ello intentaremos comentar en que consisten estos materiales, como seobtienen y sus usos. La palabra polímero proviene del griego poly, muchos; meros, segmentos. Por tanto, un polímetro se obtiene de la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Si atendemos a su composición podemos clasificarlos en: - Homopolímeros: consisten en largas cadenas constituidas por un sólo tipo demonómeros. Ejemplos típicos son el polietileno, el alcohol polivinílico y el policloruro de vinilo (PVC). - Copolímeros: están constituidos por dos o más monómeros. Pueden ser alternados, en bloque, al azar o ramificados. Si por el contrario nos fijamos en su estructura los podemos clasificar en: - Lineales: los monómeros se unen por dos sitios, cabeza y cola. - Ramificados: si algún monómero se une portres o más sitios. Si los clasificamos según su origen: - Polímeros naturales o biopolímeros: provenientes directamente del reino vegetal o animal. Distinguimos 4 grupos principales; ácidos nucleicos, polisacáridos, látex y proteínas. - Polímeros artificiales: son el resultado de modificaciones mediante procesos químicos, de ciertos polímeros naturales. Ejemplo: nitrocelulosa, etonita, etc. -Polímeros sintéticos: son los que se obtienen por procesos de polimerización controlados por el hombre a partir de materias primas de bajo peso molecular. Ejemplo: nylon, polietileno, cloruro de polivinilo, polimetano, etc.

2.- Propiedades de algunos polímeros
Existen diversos factores moleculares que gobiernan las propiedades mecánicas de un polímero: la naturaleza química del las unidadesmonoméricas la longitud de la cadena, la cual es proporcional al número de monómeros n, y por tanto proporcional al tamaño molecular, o masa molecular relativa el grado de ramificación el grado de entrecruzamiento y las interacciones o fuerzas intermoleculares que mantienen juntas las cadenas poliméricas.

Por ejemplo, los elastómeros son materiales poliméricos cuyas dimensiones pueden variar mucho sison sometidos a esfuerzos, volviendo a sus dimensiones originales (o casi) cuando el esfuerzo cesa. Esta propiedad es debida a que sus largas cadenas se conectan entre si por enlaces cruzados ocasionales, que son suficientes para evitar el deslizamiento de las moléculas, pero no privan a las cadenas de la flexibilidad necesaria para extenderse con facilidad y volver nuevamente al desorden.

3.-Reacciones de polimerización y síntesis
Las reacciones de obtención de polímeros se llaman reacciones de polimerización. Existen dos tipos fundamentales de polimerización, pueden ser reacciones de adición (polímeros de adición) o de condensación (polímeros de condensación). a) Polimerización por adición: consiste en la adición sucesiva de moléculas de monómero produciendo un único producto (elpolímero), sin liberación de ninguna otra molécula pequeña (agua, amoniaco, alcohol...). Pueden obtenerse homopolímeros como el polietileno, por adición de moléculas de etileno, pero también es posible obtener copolímeros como las resinas vinílicas en las que se adicionan el cloruro de vinilo y el acetato de vinilo. Las reacciones de adición requieren la activación del monómero, lo que puedeconseguirse por medio de energía (luz, calor...) o utilizando catalizadores. La masa molecular del polímero es un múltiplo entero de la masa el monómero. Suelen seguir un mecanismo en tres fases: iniciación, propagación o crecimiento y terminación

b) Polimerización por condensación: La unión de monómeros produce dos tipos de productos, el polímero y alguna molécula de pequeño tamaño como agua,...