Reacciones asimétricas
ImprimirLos polímeros se forman por dos vías principales denominadas polimerización por adición y por condensación. En la polimerización por adición, un iniciador (o catalizador) reacciona con un monómero de partida. El resultado de esta reacción de iniciación es un monómero unido al iniciador con un enlace insatisfecho. El enlace insatisfecho queda libre para reaccionar con otro monómero, añadiéndose así a la cadena. El proceso se repite una y otra vez hasta que dos cadenas se combinan o hasta que otro iniciador se une al final de la cadena, y ambos terminan la cadena. En la polimerización por condensación, un monómero con un átomo de H (hidrógeno) expuesto se une a un monómero con átomos de OH (oxígeno-hidrógeno) expuestos. Durante la reacción, el agua se libera (se compensa) cuando el H y el OH se combinan para formar H2O (agua). En el siguiente vídeo de 4 minutos se habla de la polimerización por adición y por condensación.
A diferencia de los polímeros de adición, en los que los monómeros reaccionan para formar un único producto, en una reacción de polimerización por condensación no sólo se forma el polímero, sino que también se elimina o se pierde una pequeña molécula, normalmente agua. Los poliésteres y las poliamidas son los dos tipos de polímeros de condensación que estudiaremos.
Polimerización
Cuando muchas moléculas de un compuesto simple se unen, el producto se denomina polímero y el proceso polimerización. Los compuestos simples cuyas moléculas se unen para formar los polímeros se llaman monómeros. El polímero es una cadena de átomos, que constituye una columna vertebral, a la que se unen átomos o grupos de átomos.
En esta unidad se ofrece una visión general de los principales tipos de polímeros, caracterizados por su modo de fabricación, por el modo en que sus estructuras rigen sus propiedades generales y por el modo en que estas propiedades pueden refinarse mediante su formulación utilizando una serie de aditivos. Por último, la unidad resume la gama de técnicas de procesamiento que pueden utilizarse para convertir los polímeros en una amplia gama de productos diferentes.
Los polímeros son moléculas grandes, un tipo de macromolécula. Sus propiedades químicas son similares a las de las moléculas simples. Por ejemplo, si el polímero contiene un doble enlace carbono-carbono, como en el poli(but-1,3-dieno), sufrirá reacciones de adición con, por ejemplo, hidrógeno o bromo.
Las principales diferencias entre las moléculas más pequeñas y los polímeros no radican en sus propiedades químicas, sino en las físicas. Su mayor tamaño hace que las fuerzas intermoleculares sean mucho más fuertes, lo que a su vez da lugar a puntos de fusión mucho más altos y a las propiedades características de dureza y flexibilidad. Estas fuerzas intermoleculares son aún más fuertes cuando las cadenas del polímero se empaquetan de forma regular como en el HPDE (poli(etileno) de alta densidad) y tienen regiones de cristalinidad.
Polimerización por adición
Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).
El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.
Catalizador Ziegler-natta
La polimerización es el proceso de formación de macromoléculas más grandes a partir de subunidades más simples conocidas como monómeros. Aprenda a contrastarlos, interpretarlos y analizarlos, así como a revisar otras definiciones, tipos y ejemplos.
Principios de los polímeros’Polímero’ viene del griego y significa ‘muchas partes’. Un polímero es una molécula larga formada por muchos componentes idénticos o similares unidos por enlaces covalentes, como un tren formado por una cadena de vagones. La mayoría de las moléculas grandes, o macromoléculas, son polímeros. Las unidades de repetición que sirven como bloques de construcción de un polímero son pequeñas moléculas llamadas monómeros. ¿Cómo se unen estos monómeros? La polimerización es el proceso de conexión de estos monómeros y la creación de grandes macromoléculas de diferentes tamaños y formas. La polimerización es similar a la construcción de un gran edificio con el mismo tipo de bloques de Lego. Los bloques pueden conectarse de varias maneras para crear una estructura más grande y con formas más complejas que el bloque de Lego original por sí solo. Los dos tipos principales de polimerización son la polimerización por adición y la polimerización por condensación.