Polimeros1

 Desde la antigüedad se han usado polímeros
naturales procedentes de plantas y animales:
madera, caucho, lana, cuero y seda.

 Otros polímeros naturales participan en procesos
bioquímicos en plantas y animales:
proteínas,
enzimas, almidón y celulosa.

 A principio del siglo XX se determina la estructura

molecular de estos materiales y se comienzan a
sintetizar polímeros a partir decompuestos orgánico
como es el caso de plásticos, caucho y fibras.
 Luego de la segunda guerra mundial comienza el
auge del uso de polímeros sintéticos.

 Poseen como ventaja que la síntesis es de bajo
costo y poseen propiedades similares a los naturales.

- El consumo medio en países industrializados
es de 7 Kg/ habitante (2004).
- El 70% de ese consumo corresponde a :
Policloruro de viniloPolietileno de baja densidad

Polietileno de alta densidad
Polipropileno

Poliestireno
Poliuretanos

Principales usos

Recipientes, embalaje, tuberías, artículos del
hogar, juguetes, pinturas, adhesivos, partes de
automóviles, etc.

COMPOSICIÓN QUÍMICA


Los polímeros son macromoléculas (por su

gran tamaño)


Son moléculas orgánicas gigantes formadas

por la unión de moléculas más pequeñas llamadasmonómeros.


La unión de los monómeros forman largas

cadenas de átomos



Poseen alto peso molecular (mayor de 1000

u.m.a.)


Se componen básicamente C, H, O, N

(hidrocarburos).


Son moléculas orgánicas que están unidos por

enlaces covalentes. Pueden tener enlaces simples
y dobles o triples (moléculas insaturadas)

Ejemplo de polímero

El poliestireno es un polímero formado a partir dela unidad repetitiva estireno (monómero)

Moléculas de Hidrocarburos
Átomo de
carbono

Átomo de
hidrógeno

4 enlaces

1 enlace

Ejemplo de hidrocarburos:
- metano(CH4)

- propano (C3H8)

- etileno (C2H4)

Disposición espacial

• Las uniones carbono- carbono
forman 109,5
• Los átomos de carbono se
unen a 4 H
Disposición atómica
otorga flexibilidad
rotacional

Las cadenas con enlaces
sencillos soncapaces de rotar
y curvarse en 3D

ESTRUCTURAS REPRESENTATIVAS
•

Todos los polímeros tienen una estructura
tridimensional compleja

 Modelo lineal
del polietileno

Uniones de átomos de carbono. Cada C tiene unido 2 H

Modelo sólido tridimensional
La cadena de Carbonos gira y se retuerce en el espacio

Algunos polímeros pueden doblarse enrollarse
y plegarse formando una “maraña molecular”esto explica la gran
elasticidad por
ejemplo del caucho

Modelo de una
proteína

Si se cambia un átomo por
un grupo atómico: se
restringe el movimiento
rotacional dando mayor
rigidez

Si en el polietileno se reemplazan:
- los átomos de

hidrógeno por fluor:
Politetrafluoretileno”
(PFTE) = TEFLON
- uno de cada 4 átomos
de H se reemplaza por Cl
Cloruro de Polivinilo
(PVC)
-

Los átomos de Cl sereemplaza por otra
unidad CH3
Polipropileno(PP)

SÍNTESIS DE POLÍMEROS (POLIMERIZACIÓN)
• La mayoría de los polímeros sintéticos se
obtienen a partir de materia prima derivada del
carbón y del petróleo.
• MECANISMOS DE POLIMERIZACIÓN

-

Por adición.

-

Por condensación.

1Formación de cadenas por el mecanismo de
adición
• Pequeñas moléculas
covalentemente

para

(monómeros) se enlazan,
formar

unagran

molécula

(polímero)

• Pueden ser miles de moléculas.
• La molécula resultante es un múltiplo exacto del

monómero reactivo original.

Etapas de la polimerización por adición:
1- Iniciación:
-

A partir de un monómero iniciador que posee un sitio

reactivo (radical libre) donde se une otro monómero.

2- Crecimiento de la cadena por adición
- A medida que se unen las unidades de repeticiónse forma la
cadena.

- Puede haber miles de adiciones por segundo.

3- Terminación
- Por unión de un radical libre finalizador o de una impureza

EJEMPLO:

Síntesis del polietileno (PE)

1- El hidrocarburo etileno (C2H4), es un gas a temperatura

y presión ambiente

Monómero: Etileno

-

2 átomos de carbono unidos por enlace doble.
Cada uno comparte dos electrones.

-

A cada Carbono se unen 2...