Polímeros

POLÍMEROS
La palabra polímero significa,
literalmente, “muchas partes”. En este
sentido, puede considerarse
como un material polimérico sólido

MONÓMERO


Los monómeros son compuestos de bajo peso molecular que
pueden unirse a otras moléculas pequeñas (ya sea iguales o
diferentes) para formar macromoléculas de cadenas largas
comúnmente conocidas como polímeros.

Los polímeros son mezclas demacromoléculas de distintos
pesos moleculares.
 Por lo tanto no son especies químicas puras y tampoco tienen
un punto de fusión definido.

ESTRUCTURA DEL ENLACE
COVALENTE DE UNA
MOLÉCULA ETILENO
La molécula de etileno, C2H4, esta enlazada químicamente
por un enlace covalente doble éntrelos átomos de carbono y
por 4 enlaces covalentes sencillos entre el carbono y átomos
de hidrogeno

Enlacecovalente en la molécula de etileno ilustrado por a)
electrón punto (los puntos
representan los electrones de valencia), y b) notación de línea
recta. En la molécula de
etileno sólo hay un enlace doble covalente carbono-carbono y
cuatro enlaces covalentes
sencillos carbono-hidrógeno. El enlace doble es químicamente
más reactivo que los
enlaces sencillos.

Estructura de los enlaces covalentes de unamolécula
activada de etileno. a) Notación
electrón-punto (donde los puntos representan electrones
de valencia). Los electrones
libres se forman en cada extremo de la molécula y
pueden enlazarse en forma covalente
con los electrones libres de otras moléculas. Obsérvese
que el enlace covalente doble
que se forma entre los átomos de carbono ha sido
reducido a un enlace sencillo. b)
Notación de línearecta. Los electrones libres que quedan
en los extremos de la molécula
se indican por medios enlaces que están unidos
solamente a un átomo de carbono.

ESTRUCTURA DEL ENLACE COVALENTE DE UNA
MOLÉCULA DE ETILENO ACTIVADA


Cuando la molécula de etileno se activa de modo que el doble enlace que se
encuentra entre



los dos átomos de carbono se “abre”, el enlace covalente doble es reemplazado
por unenlace



covalente sencillo, como se muestra en la figura 1 Como resultado de la
activación, cada



átomo de carbono de la molécula inicial del etileno tiene un electrón libre para
formar un enlace



covalente con otro electrón libre que provenga de otra molécula. A continuación
se verá cómo



se puede activar la molécula de etileno y, como resultado de ello, cuántas
unidades del

monómero de etileno se pueden enlazar en forma covalente para formar un
polímero. Éste es



el proceso de polimerización en cadena. El polímero producido por la
polimerización del



REACCIÓN GENERAL PARA LA POLIMERIZACIÓN
DEL POLIETILENO Y GRADO DE
POLIMERIZACIÓN
La reacción general para la polimerización en cadena del
monómero de etileno para formar polietileno se puede escribir
así

La subunidadque se repite en la cadena del polímero se denomina mero. El
mero del polietileno es
y se indica en la ecuación
precedente. La n de la ecuación se conoce como
el grado de polimerización (GP) de la cadena del polímero y es igual al
número de
subunidades o meros que hay en la cadena molecular del polímero. El GP
promedio para
rangos de polietileno que van de 3 500 a 25 000, corresponde a masasmoleculares promedio
que varían de 100 000 a 700 000 g/mol, aproximadamente.

Si un tipo particular de polietileno tiene una masa molecular de 150 000 g/mol,
¿cuál es su grado de polimerización?
Solución
La unidad que se repite o mero del polietileno es . Este mero tiene una masa
de 4 átomos × 1 g = 4 g para los átomos de hidrógeno, más una masa de 2
átomos × 12 g = 24 g para los átomos de carbono, loque hace un total de 28 g
para cada mero de polietileno.
GP = molecular mass of polymer ( g /mol )
mass of a mer ( g /mero ) (10.1)
= = 5357meros /mol

ESTRUCTURA DE LOS POLÍMEROS LINEALES NO
CRISTALINOS


Si se examina al microscopio una cadena de polietileno de
corta longitud, podrá observarse que adopta una
configuración en zigzag (figura 10 . 4) debido al ángulo de
enlace covalente...