Polímeros

9. Describir la estructura general de los polímeros y valorar su interés económico, biológico e industrial, así como el papel de la industria química orgánica y sus repercusiones. Mediante este criterio se comprobará si el alumno o la alumna describe el proceso de polimerización en la formación de estas sustancias macromoleculares, polimerización por adición (Explicar la formación del polietileno y el cloruro de polivinilo) y polimerización por condensación (Explicar la formación del nailon –poliamida- a partir de la diamina y el ácido dicarboxílico correspondiente, y de los poliésteres a partir de un diol y un ácido dicarboxílico) Identifica la estructura monoméricas de polímeros naturales (polisacáridos, proteínas, caucho) y artificiales (polietileno, PVC, poliamidas, poliésteres). También se evaluará si conoce el interés económico, biológico e industrial que tienen, así como los problemas que su obtención, utilización y reciclaje pueden ocasionar (polietileno) Además, se valorará el conocimiento del papel de la química en nuestras sociedades y su necesaria contribución a las soluciones para avanzar hacia la sostenibilidad.

Polímeros 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.

¿ Qué son 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. Monómeros Polímero Monómeros Polímero

Polímero Polimeración: Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 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 Cl Cl C - C n Monómero Tetracloroetileno Polímero Polimeración: Es la reacción para producir un polímero (como la que se observa arriba).

Naturales o Sintéticos Los polímeros se clasifican en : Naturales: proteínas, polisacáridos (almidón), ácidos nucleicos, el hule natural, etc. Sintéticos: nylon, teflón, polietileno, PVC, poliestireno, poliéster, etc.

Polímeros naturales

Proteínas Polímero (Proteína) Monómeros (aminoácidos)

Modelo De WATSON-CRICK ADN ADN Modelo De WATSON-CRICK

Hule natural Hule + Azufre  Caucho S S S S S S Caucho estirado

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

Polímeros sintéticos

Propiedades 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.

Monómero: tetrafluoretileno Las macromoléculas orgánicas se forman por unión sucesiva de muchas unidades pequeñas, todas del mismo tipo, denominadas MONÓMEROS MONÓMERO polimerización POLÍMERO  C C  F n Polímero: teflón C  C F Monómero: tetrafluoretileno polimerización Recubrimientos de teflón

Polímero: polietileno 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  H n Polímero: polietileno C  C H Monómero: etileno Polimerización Catalizador

Policloruro de vinilo (PVC) Polímeros de adición Monómero Polímero Usos típicos CH2CH2 Eteno [CH2CH2 ] n Polietileno Contenedores, tuberías, bolsas, juguetes, cables aislantes. [CH2CH ] n CH3 Polipropileno Fibras para alfombras, redes de pesca, cuerdas, cesped artificial. CH2CH CH3 Propeno [CH2CH ] n Cl Policloruro de vinilo (PVC) Cañerías, mangueras, discos, cuero artificial, envoltorios para alimentos, baldosas. CH2CHCl Cloroeteno [CH2CH ] n CN Poliacrilonitrilo Fibras para ropa, alfombras, tapices. CH2CHCN Acrilonitrilo CH2CH  Estireno [CH2CH ] n Poliestireno Espuma de poliestireno, vasos para bebidas calientes, embalajes, aislamientos. CF2CF2 Tetrafluoreteno [CH2CH2 ] n Teflón Recubrimientos antiadherentes para utensilios de cocina.

Ejemplos: polímeros de adición Eteno o etileno Polietileno Usado en bolsas de plástico y juguetes Cloruro de vinilo o cloroeteno PVC Cloruro de polivinilo Usado en las tuberías de drenaje Recuerda que el radical vinilo es una cadena de 2 átomos de carbono unidos por un doble enlace.

POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN Por condensación: los monómeros se unen produciendo dos tipos de compuestos (polímero + agua) Formación de almidón a partir de glucosa: + n glucosas Glucosa (C6H12O6) Glucosa Maltosa (dímero) n Almidón (polímero)

POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN Monómero 1: ácido adípico Monómero 2: hexametilendiamina NAILON poliamida 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:

POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN POLIÉSTERES Polimerización de ácidos carboxílicos y alcoholes: Un tipo importante de poliésteres son los POLICARBONATOS, empleados en la fabricación de lentes ópticas

Ejemplos: polímeros de condensación nylon Usado en cuerdas, medias, textiles poliéster Usado en Textiles

9. Describir la estructura general de los polímeros y valorar su interés económico, biológico e industrial, así como el papel de la industria química orgánica y sus repercusiones. Mediante este criterio se comprobará si el alumno o la alumna describe el proceso de polimerización en la formación de estas sustancias macromoleculares, polimerización por adición (Explicar la formación del polietileno y el cloruro de polivinilo) y polimerización por condensación (Explicar la formación del nailon –poliamida- a partir de la diamina y el ácido dicarboxílico correspondiente, y de los poliésteres a partir de un diol y un ácido dicarboxílico) Identifica la estructura monoméricas de polímeros naturales (polisacáridos, proteínas, caucho) y artificiales (polietileno, PVC, poliamidas, poliésteres). También se evaluará si conoce el interés económico, biológico e industrial que tienen, así como los problemas que su obtención, utilización y reciclaje pueden ocasionar (polietileno) Además, se valorará el conocimiento del papel de la química en nuestras sociedades y su necesaria contribución a las soluciones para avanzar hacia la sostenibilidad.