PRACTICA 5 QUIMICA El alumno conocerá y obtendrá dos tipos de polímeros

Objetivo.

El alumno conocerá y obtendrá dos tipos de polímeros.

Consideraciones teóricas.

Un polímero es una molécula grande formada por moléculas pequeñas que constituyen una cadena de masa molecular elevada.  Las moléculas pequeñas que se  unen para formar polímeros reciben el nombre de monómeros : de ordinario , los polímeros se componen de cientos o miles de unidades de monómero y su masa molecular llega a ser de miles millones.

 La polimerización es la combinación de muchas moléculas pequeñas ( monómero ) para formar moléculas grandes ( polímeros ).

Los polímeros se clasifican en dos tipos: naturales y sintéticos . Las moléculas de importancia biológica como las proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos ( los almidones y celulosa de madera y algodón ) son polímeros naturales.

 El caucho natural y fibras naturales como la seda y mañana también son polímeros naturales .

Los plásticos como el polietileno , el teflón y la licra , también como las fibras sintéticas como el nailon y dacron , son ejemplos muy conocidos de polímeros sintéticos.

La polimerización por adición de da en los alquenos , y los polímeros que se forman por este tipo de reacción reciben el nombre de polímeros de adición .

La formación del polietileno es un ejemplo muy importante. En presencia de catalizadores apropiados ( una mezcla de trialquil aluminio R3Al , y tetracloruro de titanio TiCl4 ), el etileno se polimerización formando cadenas que tienen 800 o más átomos de carbono .

[pic 1]

El polietileno es un plástico duro y flexible que se emplea bastante como aislante eléctrico , y en la fabricación de objetos como parrillas de refrigerador , tazas de plástico y recipientes comprensibles.

El polipropileno se obtiene por polimerización del propileno CH3 – CH = CH2 , de la misma manera que el polietileno.

El teflón se fabrica por polimerización del tetrafloruroetileno en una reacción parecida.

[pic 2]

La masa molecular del teflón es de aproximadamente 2×106. Se polimerizan alrededor de 20000 moléculas de CF2 = CF2 para formar una molécula gigante. El teflón es un polímero muy útil , ya que no reacciona con las bases ni ácidos concentrados ni con mayor parte de los agentes oxidantes , ni se disuelve casi con disolventes orgánicos.

 El caucho natural se obtiene de la savia del árbol de caucho , un líquido pegajoso llamado látex . El caucho es un hidrocarburo polímeros que se forma por la combinación de aproximadamente 2,000 moléculas de 2-metil-1,3-butadieno, que comúnmente se le llama isopreno .

La masa molecular del caucho es del orden de 136,000. Cuando el caucho natural se calienta fluye y se vuelve pegajoso , para eliminar este problema se aplica la vulcanización , el cual es un proceso que agregar azufre al caucho y la mezcla se calienta a 110° C aproximadamente.

 Este entrelazamiento de los átomos de azufre hace que el polímero lineal se convierta en un polímero tridimensional.

Cuando se mezclan dos monómeros diferentes y luego se polimerizan , se firman copolímeros .

Dependiendo de la proporción de los dos monómeros y de las condiciones en la reacción, la secuencia de las unidades puede varias de regular por completo a aleatoria por completo . De este modo se obtienen polímeros con una amplia variedad de propiedades.

La polimerización por condensación está basada en reacciones de condensación , en las cuales se combinan dos moléculas y se rompe o se elimina una molécula pequeña.

Para que se forme este polímero , cada monómero debe de tener dos grupos funcionales, uno en cada extremo , un polímero que se forma por medio de esta reacción recibe el nombre de polímeros por condensación​.

Existen muchos tipos de polímeros por condensación muy útiles , basados en una amplia variedad de moléculas bifuncionales.

Los poliésteres son polímeros por condensación que se forman cuando los alcoholes dihidricos reaccionan con ácidos carboxílicos.[pic 3]

 En cada extremo de cada molécula de monómero se genera un enlace éster para formar grandes moléculas . Un poliéster muy útil se obtiene a partir de tereftalico y etilen glicol.

De este polímero se fabrican más de dos toneladas en Estados Unidos. El dacron , una fibra sintética que se obtiene a partir de este poliéster constituye alrededor del 50% de todas las fibras sintéticas que se fabrican en el mundo , así este polímero absorbe muy poca humedad y sus propiedades son iguales ya sea esté seco o este mojado. También se fabrica ropa , película y cinta de audio o vídeo .

El petróleo juega un papel muy importante ya que de él se obtienen un sinfín de sustancias y polímeros mediante complejos procesos químicos y físicos .

Las fibras se forman cuando las fuerzas interminables son grandes y las moléculas tienen una forma rectangular , de modo que constituyen un empaque en estado sólido . La entalpía ofrece un modelo ordenado .

Los elastómeros se forman cuando las fuerzas intermolares son débiles y las moléculas tienen forma irregular de modo que no queda bien empacadas y el polímero es elástico . El hule natural es un polímero , un biopolímero cuyo origen es un ser vivo.

En cambio los polímeros que se emplean para fabricar los plásticos comunes son intermedios entre los polímeros fibrosos con fuertes atracciones intermoleculares y empacamiento fuerte, y los elastómeros con fuerzas intermolares débiles y moléculas de firma irregular.

Algunos plásticos se llaman termoplásticos para ablandarse sin fundirse cuando se calientan , esto debido al gran tamaño de las moléculas del polímero.

 Cuando las moléculas del polímero se calientan se apartan lo suficiente como para deslizarse una sobre otra sim quedar tan alejadas ; de esta maneras atracciones intermoleculares no se debilitan tanto .

 Las moléculas del polímero adoptan nuevas posiciones y quedan fijas a ella cuando el plástico se enfría. De este modo es posible moldear el plástico para darle todo tipo de formas , laminarla o formar fibras con el .

Asi el  tamaño de las moléculas juega un papel muy importante determinando incluso la fuerza del polímero ya que esta misma es quien se ve afectada vpor las fuerzas intermolares del polímero.

Los compuestos orgánicos comunes forman cristales moleculares suaves con puntos de fusión muy bajos con atracciones muy débiles por lo general dipolo-dipolo incluyendo puentes de hidrógeno.

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