Polimeros

CAP1TUL0 25 Polímeros orgánicos sintéticos y naturales
Propiedades de los polímeros
Un polímero es un compuesto molecular que se distingue por tener una masa molar grande, que comprende desde miles a millones de gramos, y por estar formado por muchas unidades que se repiten. Las propiedades físicas de los polímeros, también conocidos como macromolécula-las, son muy distintas a las de lasmoléculas pequeñas comunes, y para estudiarlas se necesitan técnicas especiales.
Entre los polímeros naturales ligaran las proteínas, los ácidos nucleídos, la celulosa (poli-sacáridos) y el hule (poliisopreno). La mayor parte de los polímeros sintéticos son compuestos orgánicos. Los ejemplos más comunes son el nailon o poli (hexametilenadipamida); el dacron o poli (ctilen tereftalato); y la Lucita oplexiglás, poli (metil metacrilato).
El desarrollo de la química de los polímeros empezó en la década de 1920 con la investigación del comportamiento desconcertante de ciertos materiales, incluidos la madera, la gelatina, el algodón y el hule. Por ejemplo, cuando el hule, cuya formula emperica conocida es QjHg, se disolvfa en un disolvente organico, la disolucion presentaba varias propiedadespoco comunes, como viscosidad alta, presion osmotica baja y una disminucion insignificante del punto de congelacion. Estas observaciones sugerfan de manera enfatica que estaban presentes algunos solutos de masa molar muy grande, pero los qufmicos de esa epoca no estaban prepa-rados para aceptar la idea de que pudieran existir dichas moleculas gigantes. En vez de ello, postularon que los materialescomo el hule consistian en agregados de unidades moleculares pequenas, como C5H8 o Ck)H[6, unidas por fuerzas intermolcculares. Esta creencia erronea persistio durante varios anos, hasta que Hermann Staudinger demostro sin duda alguna que dichos agregados eran, de hecho, moleculas extraordinariamente grandes, y que cada una contenfa muchos miles de atomos unidos por enlaces covalentes.
Cuando selogro en tender la estructura de estas macromoleculas se abrio el camino para la fabricacion de polfmeros, que ahora se manifiestan en casi todos los aspectos de nuestra vida diaria. Alrededor de 90% de los qufmicos actuales, incluidos los bioqufmicos, trabajan con polfmeros.
Polimeros organicos sinteticos
Debido a su tamaño, se podría esperar que las moléculas que contienen miles de átomos decarbono e hidrogeno formaran un gran número de isómeros estructurales y geométricos (si es que están presentes enlaces C=C). Sin embargo, estas moléculas están formadas por monómeros, o unidades simples que se repiten, y este tipo de composición limita de manera importante el número de posibles isómeros. Los polímeros sintéticos se obtienen al unir monómeros, uno cada vez, mediante reacciones deadición y de condensación.
Las reacciones de adición se explicaron en la pagina 1035.
reacciones de adicion
En las reacciones de adición participan compuestos insaturados que contienen dobles o triples enlaces, particularmente C=C y C=C. La hidrogenación y las reacciones de halogenuros de hidrogeno y de halógenos con alquenos y alquinos son ejemplos de reacciones de adición.
El polietileno es unpolímero muy estable que se emplea en las envolturas para empaque. Se obtiene por la unión de monómeros de etileno mediante un mecanismo de reacción de adición. Primero se calienta una molécula iniciadora (R2) para producir dos radicales:
R.
^2R
Herman Staudinger (1881-1963). Químico aleman. Uno de los pioneros de la química de polímeros. Staudinger file distinguido con el premio Nobel deQuímica en 1953.

.
I

El radical reactivo ataca una molecula de etileno y se genera un nuevo radical:
r • + CH2=CH2------> R—CH2—CH2 ■
el cu'.al mas tarde reacciona con otra molecula de etileno, y asi sucesivamente: R—CH2—CH2 • + CH2=CH2------> R—CH2—CH2—CH2—CH2
Muy pronto se forma una cadena larga de grupos CH2. Despues de cierto tiempo, este proceso finaliza al combinarse dos...