La materia esta formada por

moléculas que pueden ser de

tamaño normal o moléculas

gigantes llamadas polímeros.

Los polímeros son la base de todos los procesos de la vida, y nuestra

sociedad tecnológica es dependiente en gran medida de los polímeros.

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos y otras tienen ramificaciones. Si hay un monómero único o varios, se forman homopolímeros o heteropolímeros.

MonómerosPolímero

MonómerosPolímero

La unión de un monómero hace una macromolécula (polímero), donde la unidad monomérica se repite y se representa entre corchete.

Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl

C = C - C – C – C – C – C - C -

Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl

MonómeroTetracloroetileno

Cl Cl

C - C

Cl Cl n

Polímero Polimeración:

Es la reacción para producir un polímero (como la que se observa arriba).

Los polímeros se clasifican en :

Naturales: proteínas, polisacáridos (almidón), ácidos nucleicos, el hule natural, etc.

Sintéticos: nylon, teflón, polietileno, PVC, poliestireno, poliéster, etc.

(Proteína)

Monómeros (aminoácidos)

Polímero

Modelo De WATSON-CRICK

ADN

S

S

S

S

S

S

Caucho estirado

Hule + Azufre Caucho

Carbohidrato formado por Glucosa (azúcar) y que se utiliza como fuente de energía. Esta presente en organismos vegetales

Monómero (glucosa)

Polímero (almidón)

La gran variedad de polímeros que existen hace imposible

definir características comunes para ellos, ya que dependiendo

de su proceso de producción y de las materias primas usadas, los

polímeros pueden tener características muy diversas como:

resistencia a los golpes, al calor, a los cambios de temperatura,

flexibles, suaves, duros, elásticos, impermeables, resistentes a la

oxidación, a los ácidos, biodegradables o no, maleables, de alta o

baja densidad, etc.

Las macromoléculas orgánicas se forman por unión sucesiva de muchas unidades pequeñas, todas del

mismo tipo, denominadas MONÓMEROS

POLÍMERO

polimerizaciónC C

FF

F F

Monómero: tetrafluoretileno

C C

F F

F F

C C

F F

F F

C C

F F

F FnPolímero: teflón

MONÓMERO polimerización

Recubrimientos de teflón

POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN

Por adición: la unión sucesiva de las moléculas del monómero da un único producto

Formación de polietileno a partir de etileno:

C C HH

H H

Monómero: etileno

C C

H H

H H

C C

H H

H H

C C

H H

H HnPolímero: polietileno

Polimerización

Catalizador

Polímeros de adición

Monómero Polímero Usos típicos

CH2CH2

Eteno

[CH2CH2 ] n

Polietileno

Contenedores, tuberías, bolsas, juguetes, cables aislantes.

CH2CH CH3

Propeno

[CH2CH ] n

CH3

Polipropileno

Fibras para alfombras, redes de pesca, cuerdas, cesped artificial.

CH2CHCl

Cloroeteno

[CH2CH ] n

ClPolicloruro de vinilo (PVC)

Cañerías, mangueras, discos, cuero artificial, envoltorios para alimentos, baldosas.

CH2CHCN

Acrilonitrilo

[CH2CH ] n

CNPoliacrilonitrilo

Fibras para ropa, alfombras, tapices.

CH2CH

Estireno

[CH2CH ] n

Poliestireno

Espuma de poliestireno, vasos para bebidas calientes, embalajes, aislamientos.

CF2CF2

Tetrafluoreteno

[CH2CH2 ] n

Teflón

Recubrimientos antiadherentes para utensilios de cocina.

Polietileno

Usado en bolsas de plástico y juguetes

PVC

Usado en las tuberías de drenaje

Cloruro de polivinilo

Recuerda que el radical vinilo es una cadena de 2 átomos de carbono unidos por un doble enlace.

Cloruro de vinilo o cloroeteno

Eteno o etileno

POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN

Formación de almidón a partir de glucosa:

Por condensación: los monómeros se unen produciendo dos tipos de compuestos (polímero + agua)

+ n glucosas

Glucosa (C6H12O6)

Glucosa Maltosa (dímero)

nAlmidón (polímero)

POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN

Monómero 2: hexametilendiaminaMonómero 1: ácido adípico

NAILON

El grupo –COOH del ácido adípico reacciona con el grupo –NH2 de la hexametilendiamina, desprendiéndose una molécula de agua:

Por adición sucesiva de ambos monómeros, se forma finalmente, el polímero:

poliamida

POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN

POLIÉSTERES

Un tipo importante de poliésteres son los POLICARBONATOS, empleados en la fabricación de lentes ópticas

Polimerización de ácidos carboxílicos y alcoholes:

nylon

Usado en cuerdas, medias, textiles

poliéster

Usado en Textiles

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Polímeros o macromoléculas

• Son moléculas muy grandes, con una masa molecular que puede alcanzar millones de UMAs que se obtienen por la repeticiones de una o más unidades simples llamadas “monómeros” unidas entre sí mediante enlaces covalentes.

• Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas y por puentes covalentes.

Vídeo qt

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Tipos de macromoléculas

• Naturales:–Caucho–Polisacáridos.

• Almidón.• Celulosa.

–Proteínas.–Ácidos nucleicos

• Artificiales:–Plásticos

–Fibras textiles sintéticas

–Poliuretano

–Baquelita

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Tipos de polímeros

• Según su composición:Según su composición:– Homopolímeros

Un sólo monómero– Copolímeros

Dos o más monómeros

• Según su estructura:Según su estructura:– Lineales– Ramificados

Si algún monómero se puede unir por tres o más sitios.

• Por su comportamiento Por su comportamiento ante el calor:ante el calor:– Termoplásticos

Se reblandecen al calentar y recuperan sus propiedades al enfriar.

– TermoestablesSe endurecen al ser enfriados de nuevo por formar nuevos enlaces.

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Polímeros según su naturaleza

POLÍMEROS

NATURALES

(Celulosa, almidón)SINTÉTICOS

PLÁSTICOSFIBRAS

(Naylon, tergal)

ELASTÓMEROS

(Neopreno)

TERMOPLÁSTICOS

(Polietileno)

TERMOESTABLES

(Baquelita)

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Propiedades de los polímeros sintéticos.

• Plásticos.– Termoplasticos: se moldean en caliente de forma repetida.

– Termoestables: una vez moldeados en caliente, quedan rígidos y no pueden volver a ser moldeados.

• Fibras. – Se pueden tejer en hilos (seda).

• Elastómeros.– Tienen gran elasticidad por lo que pueden estirarse varias

veces su longitud (caucho).

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Tipos de polimerización.

• Adición.Adición.– La masa molecular del polímero es un múltiplo

exacto de la masa molecular del monómero.

• Condensación.Condensación.– Se pierde en cada unión de dos monómeros

una molécula pequeña, por ejemplo agua.– Por tanto, la masa molecular del polímero no es

un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.

27

Reacción de adición.

• Iniciación:CH2=CHCl + catalizador ·CH2–CHCl·

• Propagación o crecimiento:2 ·CH2–CHCl· ·CH2–CHCl–CH2–CHCl·

• Terminación:– Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o

bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.

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Polímeros de adición.

• MONÓMEROS– Eteno

– Propeno

– cloroeteno

– tetraflúoreteno

– propenonitrilo

– butadieno

– fenileteno

– metacrilato de metilo– 2-clorobutadieno

• POLÍMEROS– Polietileno– Polipropileno– policloruro de vinilo– teflón– poliacrilonitrilo– polibutadieno– poliestireno– polimetilmetacrilato– neopreno

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Estructura y usos de algunos polímeros de adición (1)

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALESUSOS PRINCIPALES

CH2=CH2 –CH2–CH2–CH2–CH2– Bolsas, botellas, juguetes...etileno polietileno

CH2=CH–CH3 –CH2–CH–CH2–CH– Películas, útiles de cocina,| |

CH3 CH3 aislante eléctrico... propileno polipropileno

CH2=CHCl –CH2–CHCl–CH2–CHCl– Ventanas, sillas, aislantes.cloruro de vinilo policloruro de vinilo

CH2=CH –CH2–CH–CH2–CH– Juguetes, embalajes

estireno aislante térmico y acústico.

poliestireno

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Estructura y usos de algunos polímeros de adición (2)

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALESUSOS PRINCIPALES

CF2=CF2 –CF2–CF2–CF2–CF2– Antiadherente, aislante...tetraflúoretileno PTFE (teflón)

CH2=CCl–CH=CH2 –CH2–CCl=CH–CH2– Aislante térmico,2-clorobutadieno cloropreno o neopreno neumáticos...

CH2=CH–CN –CH2–CH–CH2–CH– Tapicerías, alfombras | |

CN CN tejidos... acrilonitrilo poliacrilonitrilo

CH3 CH3 CH3 Muebles, lentes y equipos | | |CH2=C–COOCH3 –CH2–C—CH2—C— ópticos | |

COOCH3 COOCH3

metacrilato de metilo PMM (plexiglás)

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Principales polímeros de condensación.

• Homopolímeros:– Polietilenglicol– Siliconas.

• Copolímeros:– Baquelitas.– Poliésteres.– Poliamidas.

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Polímeros de condensación: Polietilenglicol.

• Suele producirse por la pérdida de una molécula de agua entre 2 grupos (OH) formándose puentes de oxígeno.

• CH2OH–CH2OH etanodiol (etilenglicol)

• CH2OH–CH2–O–CH2–CH2OH + H2O

• ...–O–CH2–CH2–O–CH2–CH2–O...

(polietilenglicol)

33

Polímeros de condensación: Siliconas

• Proceden de monómeros del tipo R2Si(OH)2

• Se utiliza para sellar juntas debido a su carácter hidrofóbico.

© Ed. Santillana. Química 2º Bachillerato.

34

Polímeros de condensación: La baquelita

• Se produce por copolimerización por condensación del fenol y el metanal.• Se utiliza como cubierta en diferentes electrodomésticos, como televisores...

OH

HCHO

OH

CH2OH

OH

CH2OH

H+

+ +

35

Polímeros de condensación: La baquelita

O HO H

C

H2

O H

C

H2

OH

CH2

CH2

C

H2

OH

CH2

CH2

OH

CH2

OH

CH

2

CH2

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Copolímeros de condensación: Poliésteres

• Se producen por sucesivas reacciones de esterificación (alcohol y ácido)

• Forman tejidos.• El más conocido es el “tergal” formado por ácido

tereftálico (ácido p-benceno dicarboxilico) y el etilenglicol (etanodiol).

© Ed Santillana. Química 2º Bach.

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Copolímeros de condensación: Poliamidas

• Se producen por sucesivas reacciones entre el grupo ácido y el amino con formación de amidas.

• Forman fibras muy resistentes.• La poliamida más conocida es el nailon 6,6nailon 6,6

formado por la copolimerización del ácido adípico (ácido hexanodioico) y la 1,6-hexanodiamina

© Ed Santillana. Química 2º Bach

38

Polímeros naturales• Caucho.

• Polisacáridos. (Se forman por la condensación de la glucosa en sus dos estados ciclados α y β).– Almidón: por condensación dela “α-glucosa” – Celulosa: por condensación dela “β-glucosa”

• Proteínas. Se producen por la condensación de los aminoácidos formando dos estructuras:– “α-hélice”: Estructura espiral– “estructura β”: Estructura plana

• Ácidos nucleicos. Se producen por la condensación de nucleótidos.

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Estructura del ADN.• Citosina (C) Guanina (G)

• Adenina (A) Timina (T)

© Ed Santillana. Química 2º Bach.

MATERIAL COMPLEMENTARIO

• http://macronatsin.blogspot.mx/p/macromoleculas-sinteticas.html

• http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=140576

• http://macromoleculasnaturalesysintenticas.blogspot.mx/p/macromoleculas-sinteticas.html

• http://normexico-creations.blogspot.mx/