Polimeros

La mayora de las sustancias orgnicas presentes en la materia viva, como las protenas, la madera, la quitina, el caucho y las resinas, son polmeros tambin lo son muchos materiales sintticos como los plsticos, las fibras, los adhesivos, el vidrio y la porcelana. Los polmeros o macromolculas son molculas que se forman a partir de unidades moleculares ms simples llamadas monmeros, los que se unenmediante enlaces covalentes. El nmero de unidades que se repiten en una molcula grande se llama grado de polimerizacin. En muchos casos el grado de polimerizacin es muy grande, obtenindose polmeros de alto peso molecular tambin llamados macromolculas. Muchas propiedades de las macromolculas dependen de su alto peso molecular y de la interaccin de sus largas cadenas. Entre estas propiedades puedencitarse la viscosidad (fundido), dureza, temperatura de fusin, resistencia al impacto, elasticidad, resistencia a la tensin, flexibilidad. Los polmeros sintticos han revolucionado la vida actual. Sin embargo, como varios de estos productos son prcticamente indestructibles en el medio ambiente, su produccin ha creado un problema ambiental muy serio. Clasificacin qumica Los polmeros pueden formarse apartir de una (homopolmero) o ms molculas (copolmero). Se pueden dividir los polmeros lineales tambin por la estructura de su cadena en isocadenas, si contienen en la cadena principal solamente tomos de carbono y heterocadenas si contienen adems otros elementos (por ejemplo oxgeno o azufre). Polimerizacin Proceso qumico por el cual se obtiene el polmero a partir de monmeros. Ejemplo 1 Si un tipoparticular de polietileno tiene una masa molecular de 150000 g/mol, cul es grado de polimerizacin (GP) Como la masa de un mol de meros (CH2CH2) es de 28 g/mol, Reacciones de Polimerizacin Por favor, repase la clasificacin de reacciones orgnicas antes de seguir adelante con la lectura de este tema. Polimerizacin por adicin Consideremos la polimerizacin de letileno para dar polietileno. Como ya sevio, la molcula de eteno (o etileno), C2H4, est enlazada qumicamente por un enlace doble entre los dos tomos de C y por 4 enlaces covalentes simples C-H. El C2H4 es una molcula insaturada que contiene un enlace doble carbono carbono. Cuando se activa la molcula de etileno de forma que el enlace doble CC se abre, el doble enlace se transforma en uno simple (como se ve en la Figura 1) y como resultadocada tomo de C queda con un electrn libre para el enlace con otro C de otra molcula que tenga otro electrn libre. En este proceso el enlace ( es el que se abre y el ( queda intacto. Figura 1 A) Molcula de etileno normal. B) Molcula de etileno activada. La reaccin 1 muestra la polimerizacin del etileno en polietileno n n Etapas de una polimerizacin en cadena Las reaccionesde polimerizacin pueden dividirse en iniciacin, propagacin y terminacin. Iniciacin Para la reaccin de polimerizacin del etileno pueden emplearse diversos tipos de catalizadores. Dentro de estos tipos estn los perxidos orgnicos que actuan como generadores de radicales libres. Un radical libre puede definirse como un grupo de tomos que tienen un electrn desapareado (electrn libre) que puedeenlazarse de forma covalente a un electrn desapareado (electrn libre) de otra molcula. Se denotan con un punto seguido a la frmula de la especie. La molcula de H2O2 puede descomponerse en dos radicales libres (radicales hidroxilo) segn la reaccin 2. .. .. calor H-O-O-H ( 2 H-O. (2) .. .. De la misma manera un perxido orgnico (sustancia orgnica que en su molculapresenta un enlace O-O) puede descomponerse en radicales libres. Si R-O-O-R representa a un perxido orgnico, donde R es un grupo qumico, este perxido puede descomponerse en dos radicales RO. (reaccin 3). R-O-O-R ( RO. (3) Por ejemplo el perxido de benzoilo es un perxido orgnico que genera radicales libres de acuerdo a la reaccin 4 perxido de benzoilo...