macromoleculas

QUÍMICA FÍSICA III


Tema 7

MACROMOLÉCULAS Y COLOIDES






Departamento de Química Física
Universidad de Valencia



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INDICE

7.1.

Introducción

7.1.1. Historia
7.1.2. Definiciones y características
7.2.

Clasificación y tipos de polímeros

7.3.

Distribución de tamaños moleculares.Masas moleculares promedio

7.4.

Propiedades físicas de los polímeros

7.5.

Termodinámica de polímeros en disolución.

7.5.1. Entropía de mezcla según la teoría de Flory‐Huggins
7.5.2. Evaluación de la variación de energía libre de mezcla
7.5.3. Comparación de la teoría con resultados experimentales
7.5.4. Solubilidad de polímeros. Equilibrios de fases
7.5.5. Limitaciones dela teoría de Flory‐Huggins
7.6.

Introducción a los sistemas coloidales

7.7.

Clasificación y características de los sistemas coloidales

7.8.

Propiedades eléctricas: electroforesis









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7.1.‐ Introducción

Es abundante en la Naturaleza la presencia de moléculas de gran tamaño,
macromoléculas, que son parte esencial delos seres vivos, como son las proteínas, los ácidos
nucleícos, los polisacáridos y los poliisoprenos. Las proteínas son macromoléculas de origen
biológico con funciones fisiológicas y químicas muy diversas. Su característica común es que
están constituidas por cadenas polipeptídicas, resultantes de la unión de diferentes
aminoácidos. Los ácidos nucleícos son losbiopolímeros portadores y transmisores de la
herencia y están constituidos por cadenas de polinucleótidos. Los nucleótidos son ésteres del
ácido fosfórico y nucleósidos, que, a su vez, son azúcares sustituidos con bases nitrogenadas
(pentosas sustituidas). Los polisacáridos son biopolímeros provenientes de la unión de
monosacáridos, azúcares, principalmente pentosas yexosas, tanto aldosas como cetosas. Por
último, los poliisoprenos son cauchos naturales, con unidad repetitiva





A esas macromoléculas naturales hay que sumar las sintéticas, los polímeros sintéticos,
que inundan nuestra vida diaria, como podemos comprobar con sólo echarnos una ojeada
desde los pies hasta la cabeza: zapatos, calcetines, restantes piezas de lavestimenta, gafas, el
bolígrafo, la mesa y silla en que nos sentamos, están compuestos total o parcialmente con
materiales polímeros, de aquí la importancia de su estudio que necesita la introducción de
una serie de conceptos específicos que los diferencian de los materiales convencionales, de los
materiales no macromoleculares. En lo que sigue generalmente sehablará de los polímeros
sintéticos, aunque la mayoría de los conceptos a introducir también son de aplicación a los
biopolímeros.

Lo primero, pues, es definir qué son los polímeros: “Moléculas grandes,
macromoléculas, formadas por la unión repetida de una o varias moléculas, que reciben el
nombre de monómeros”. Las reacciones a través de las cualestiene lugar la formación de
polímeros se denominan polimerizaciones. Se consideran polímeros moléculas con masa
moleculares superiores a 103‐104, pudiendo llegar a valores del orden de 1010 como el ácido
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desoxirribonucleico. Este elevado peso molecular, y consecuentemente tamaño, es lo que les
confiere unas propiedades peculiares.

7.1.1. HistoriaLa ciencia macromolecular es muy reciente. A pesar de ello, el hombre ha utilizado las
macromoléculas naturales desde muy antiguo, como el asfalto, la goma arábiga, la lana, el
algodón, el látex, la celulosa (papel). Mucho más tarde vino la utilización del caucho natural.
Una segunda etapa la constituye el descubrimiento de los procesos de polimerización...