Que tipo de enlaces representan los polimeros en línea
Una unidad simple que puede unirse a otras unidades simples para formar un polímero es un:
¿Cuántos carbonos (qué longitud) tienen las cadenas de polietileno?
Los polímeros de ingeniería incluyen materiales naturales como el caucho y materiales sintéticos como los plásticos y los elastómeros. Los polímeros son materiales muy útiles porque sus estructuras pueden alterarse y adaptarse para producir materiales 1) con una gama de propiedades mecánicas 2) en un amplio espectro de colores y 3) con diferentes propiedades de transparencia.
Un polímero está compuesto por muchas moléculas simples que repiten unidades estructurales llamadas monómeros. Una sola molécula de polímero puede estar formada por cientos o un millón de monómeros y puede tener una estructura lineal, ramificada o en red. Los enlaces covalentes mantienen unidos los átomos de las moléculas de polímero y los enlaces secundarios mantienen unidos los grupos de cadenas de polímeros para formar el material polimérico. Los copolímeros son polímeros compuestos por dos o más tipos diferentes de monómeros.
Un polímero es un material orgánico y la columna vertebral de todo material orgánico es una cadena de átomos de carbono. El átomo de carbono tiene cuatro electrones en la capa exterior. Cada uno de estos electrones de valencia puede formar un enlace covalente con otro átomo de carbono o con un átomo extraño. La clave de la estructura de los polímeros es que dos átomos de carbono pueden tener hasta tres enlaces comunes y seguir enlazándose con otros átomos. Los elementos que se encuentran con más frecuencia en los polímeros y sus números de valencia son: H, F, Cl, Bf, e I con 1 electrón de valencia; O y S con 2 electrones de valencia; n con 3 electrones de valencia y C y Si con 4 electrones de valencia.
Enlace covalente en polímeros
La mayor base de datos[1] de compuestos orgánicos recoge unos 10 millones de sustancias, entre las que se encuentran los compuestos procedentes de organismos vivos y los sintetizados por los químicos. El número de compuestos orgánicos potenciales se ha estimado[2] en 1060, una cifra astronómicamente alta. La existencia de tantas moléculas orgánicas es consecuencia de la capacidad de los átomos de carbono de formar hasta cuatro enlaces fuertes con otros átomos de carbono, lo que da lugar a cadenas y anillos de muy diversos tamaños, formas y complejidades.
Los alcanos, o hidrocarburos saturados, sólo contienen enlaces covalentes simples entre los átomos de carbono. Cada uno de los átomos de carbono de un alcano tiene orbitales híbridos sp3 y está unido a otros cuatro átomos, cada uno de los cuales es carbono o hidrógeno. En la figura 1 se ilustran las estructuras y modelos de Lewis del metano, el etano y el pentano. Las cadenas de carbono suelen dibujarse como líneas rectas en las estructuras de Lewis, pero hay que recordar que las estructuras de Lewis no pretenden indicar la geometría de las moléculas. Obsérvese que los átomos de carbono en los modelos estructurales (los modelos de bola y palo y de llenado de espacio) de la molécula de pentano no se encuentran en línea recta. Debido a la hibridación sp3, los ángulos de enlace en las cadenas de carbono son cercanos a 109,5°, lo que da a dichas cadenas en un alcano una forma de zigzag.
El polímero puede mostrar un comportamiento viscoso debido a su enlace atómico
Mientras que las interacciones de enlace de hidrógeno de uno o dos puntos han demostrado ser muy eficaces en el ensamblaje de moléculas donantes y aceptantes, los donantes y aceptantes de enlace de hidrógeno multitópico han encontrado un uso significativo en el diseño de materiales con mayor dimensionalidad (es decir, de una dimensión (1D) a tres dimensiones). En este sentido, son comunes las familias de ácidos di- y tricarboxílicos [26], así como los aromáticos con múltiples sitios donantes/aceptores [27] (figura 2a). Además, las moléculas donantes y aceptoras que presentan complementariedad de forma e interacciones de enlace de hidrógeno multipunto se han utilizado como método eficaz para garantizar el reconocimiento entre dos moléculas [28-30].
Abrir en otra ventanaFigura 2.Ejemplos de enlaces de hidrógeno multitópicos en: (a) moléculas donantes y aceptoras y (b) cocristal. Los sitios donantes se indican con líneas discontinuas rojas y los sitios aceptores con líneas discontinuas azules.
La capacidad de formar estructuras estratificadas en los cocristales que implican PCA también fue reportada por Powell y colaboradores [50]. Los segundos componentes utilizados para la cocristalización fueron moléculas aceptoras de doble enlace de hidrógeno; sin embargo, los dos donantes de PCA no siempre interactuaron con ambos sitios aceptores. En un cocristal de PCA y trans-1,4-diaminociclohexano (1,4AC), los grupos hidroxilo del PCA forman enlaces de hidrógeno con los grupos amino del 1,4AC (figura 4a). Los grupos amida de las moléculas vecinas de PCA se ensamblan mediante enlaces de hidrógeno N-H⋯O para formar cadenas infinitas. Por el contrario, en los cocristales de PCA y 1,2-bis(4-piridil)etano (BPEth), los dos grupos donadores de enlaces de hidrógeno del PCA interactúan con los átomos de nitrógeno aromáticos del BPEth para formar cadenas infinitas en 1D (figura 4b) [50]. En ambos cocristales, las cadenas 1D con enlaces de hidrógeno se apilan para formar estructuras en capas. Se han demostrado otros casos de diversidad sintónica con PCA en otros cocristales y en numerosas estructuras de hidratos y solvatos [51-56].