polimeros
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1 . ¿Qué son los po l ímeros y por qué son tan importantes?
1.1Definición de polímeros
Polímeros : (del griego pollo, “varios” y meros, “partes”)
son moleculas gigantes que se forman a partir de bloques mucho mas pequeños.
, con alto peso molecular Se forman con la unión de cientos o miles de
unidades llamadas monómeros.
1.2.Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos
Los polímeros son muy importantes debido a sus diversos usos en la vida cotidiana.
En la vida diaria les damos el nombre general de “plástico”, pero estos no son los unicos, también son utilizados para la elaboración de: bolsas de plastico, telas sintetícas, etc.
1.3.Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.
Los polímeros son compuestos orgánicos que puede ser de origen natural o sintético.
Polímeros sintéticos: Aquellos obtenidos en el laboratorio. Se pueden encontrar en : el nylon, el poliester,
bolsas de plastico, botellas, ligas de hule, teflon, pelotas, pasto artificial, vendas, etc..
Polímeros naturales:
Encontrados en las celulas vivas. Varios ejemplos en donde pueden ser
encontrados este tipo de polímeros son: las proteínas, el ADN, lana, telarañas , cAapullos de polillas, etc.
2.Estructura química de los po l ímeros
2.1.Concepto de monómero y polímero.
Como se menciono anteriormente un polímero es una molecula formada por muchas partes más pequeñas, estas partes son llamadas monómeros.
Los monómeros son unidades individuales y pequeñas que se unen formando uniones covalentes para crear polímeros .
Existen cuatro tipos de monómeros diferentes:.
2.1.Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómeros.GRUPOS CARBOXILO: Son aquellas moléculas en
las cuales una cadena de carbonos está enlazada mediante alguno de sus carbonos primarios a un grupo -OH y a un Oxígeno (O) através de un doble enlace.
Forman enlaces hidrogeno y enlaces covalentes.
GRUPOS EPOXI: Utilizados para mejorar la resistencia química,
la dureza del film, la resistencia al calor y a la abrasión.
DERIVADOS DE ACRILAMIDA: Son utilizados en proporciones de 1 a
7% y generan la incorporación de sitios de reticulación dentro de las partículas del látex.
Puede sufrir reticulación vía puente hidrógeno a temperatura ambiente y pueden ser reticulados a temperatura más elevada (120 –150°C) con formación de enlaces covalentes entre distintos grupos N-Metilol presentes en la cadena .
La acrilamida es un subproducto ue se obtiene naturalmente de un proceso de cocción.
CLORUROS: Son compuestos que
llevan un atomo de cloro.
Son monómeros con sitios electrofílicos que pueden ser reaccionados post-polimerización con nucleófilos tales como aminas, mercaptanos, etc.
GRUPOS AMINO:
Es derivado del amoníaco (NH3) y es el grupo funcional característico de una familia de compuestos orgánicos llamados aminas.
GRUPO SULFONATO:
Un sulfonato es un ion que contiene el grupo funcional
-SO3−. Su fórmula general es RSO3−
GRUPO HIDROXILO:
Grupo funcional formado por un atomo de oxigeno y uno de hidrogeno, con un radical libre.
3 . ¿Cómo se obt i enen los po l ímeros s inté t i cos?
biomoleculasorganicas.pdf
3.1. Reacciones de adición y condensación de polímeros
sintéticosREACCION DE POLIMERIZACION POR
ADICION:
En este proceso los enlaces covalemntes insaturados se rompen por efecto de la temperatura, es decir, el doble enlace de cada molecula se abre y dos de los electrones que originalmente participaban en el enlace original se utilizan para formar nuevos enlaces sencillos .
}
En este tipo de reacción, los monomeros se adicionan unos a otros hasta formar cadenas largas.
Esta reaccion se caracterizan por que las moleculas de monomeros se unen entre si sin que se pierda ningun atomo.
El producto de una polimerizacion por adicion contiene todos los atomos de los monomeros iniciales.
Por este tipo de reaccion es que se obtienen diversos productos tales como variadas envolturas para alimentos.
REACCIONES DE POLIMERIZACION POR CONDENSACIÓN:
Tiene lugar cuando monomeros que contienen por lo menos dos grupos funcionales activos reaccionan quimicamente y se libera una molecula inorganica de bajo peso molecular la cual a menudo es agua o metanol.
En este caso una parte de la molecula del monomero no se incorpora al polimero final.
De este proceso se obtiene el PET, el nylon, entre otros.
3.2. Clasificacion de polímeros y copolimeros
Clasificacion de polimeros:
Naturales: se presentan en la naturaleza. Por ejemplo: el caucho, la celulosa, etc.
Semisinteticos: aquellos que obtenbidos por la transformaciomn quimica de los polimertos naturales sin que se destruya su naturaleza macromolecular.
Polimeros sinteticos. Son aquellos obtenidos por via puramente sintetica apartir de sustancias de bajo peso molecular.
COPOLIMEROS:
son polímeros compuestos de dos o más monómeros diferentes.
Existen cuatro clases de copolímeros, cada una de las cuales ofrece diferentes propiedades como módulo elástico, tenacidad, viscosidad del fundido y estabilidad térmica. Imaginemos dos monómeros diferentes A y B.
-Copolímero alternativo:Cuando los dos monómeros están organizados en un patrón alternativo, se tiene un copolímero alternativo:
-Copolímero random:
En un copolímero random (aleatorio), los monómeros están ubicados en cualquier orden:
-Copolímero block:
En un copolímero block (bloque), cada tipo de monómero está agrupado con los de su misma clase y se unen en sus extremos con un grupo de los del otro monómero. Un copolímero así puede ser imaginado como la unión de cadenas de homopolímero acopladas por sus extremos:
-Copolimeros injertado:
Cuando las cadenas de copolímero B están ancladas a la cadena principal de copolímero A, tenemos un copolímero graft (injertado):
4 . Propiedades de los po l ímeros
PROPIEDADES:
Bajo punto de fusión, que permite procesarlo fácilmente para darle forma.
Baja densidad, lo cual los hace útiles en industrias como la automóvil por ser productos ligeros.
Pobre conductividad eléctrica y térmica, permite usarlos como aislantes.
Poca reactividad química, permite tenerlos en contacto con alimentos sin riesgos.
RAMIFICADOS Y LINEALES:
Un polímero puede clasificarse en lineal o ramificado dependiendo de su estructura.
LINEAL: En este caso, los monómeros se enlazan entre sí formando una cadena carbonada continua. Un ejemplo es el polietileno.
Ramificados: el policloruro de vinilo o el polipropileno son polímeros ramificados, ya que hay grupos voluminosos fuera de la cadena principal:
Alta y baja densidad:
ALTA: Es un material termoplastico blanquesino de transparente a trasluciodo es frecuentemente fabricado en laminas cristalina.
BAJA: polimeros usualmente ramificados, ya que en estos su densidad es mas baja.
TERMOPLASTICOS Y TERMOESTABLES:
TERMOPLASTICOS:es un plástico que, a temperaturas relativamente altas se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente. La mayor parte de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular
TERMOESTABLES:son polímeros infusibles e insolubles. La razón de tal comportamiento estriba en que las cadenas de estos materiales forman una red tridimensional espacial, entrelazándose con fuertes enlaces covalentes.
5 . ¿Exis ten d i f erenc ias entre po l ímeros natura les y s in té t i cos?
La diferencia entre estos dos tipos de polimeros es que, aunque ambos son utilizados y encontrados en la vida cotidiana, los polimeros SINTETICOS son aquellos que son obtenidos por el hombre en el laboratorio,y los NATURALES son aquellos que pueden ser encontrados en el medio natural, ocea que se encuentran en los sistemas vivos
6. Efec tos soc ioeconómicos y ambienta les de la producc ión y
uso de po l ímeros en México
Los polimeros en México son utilizados para gran cantidad de productos, pero la gran mayoria de estos productos tienen efectos ambientales negativos.
Uno de estos es el exeso de basura lo que crea grandes efectos negativos en el ecosistema a la hora de deshacerse de ella, ya que la basura se quema, se tira en las calles y se desecha en los rios o mares.
El consumo diario genera cada vez mas basuro, porlo que cada vez hay menos espacio para depositarla.
Es importante que creemos una conciencia ecologista para evitar los daños ambientales a largo plazo que el exeso en la produccion de polimeros genera.
Hay que retomar el concepto de las RRR: reduce, recicla, reutiliza.
BIBLIOGRAFIA:
-JHON S. PHILLIPS, QUIMICA CONCEPTOS Y APLICACIONES.
-JOHN W. HILL, QUIMICA Y VIDA.
-BURTON Y ROUTH, QUIMICA ORGANICA Y BIOQUIMICA.
-BROWN, QUIMICA LA CIENCIA.