definiciones de los polímeros y sus reacciones

1. Unidad 3
Polímeros
Profesora Tamara Leiva
Química Electivo

2. En esta unidad aprenderás…
● Reconocer que los polímeros son macromoléculas.
● Comprender que un monómero es la unidad básica de un polímero.
● Entender que la clasificación de los polímeros va a depender del tipo de monómero que
se repita a lo largo de la cadena y de la estructura final del polímero.
● Reconocer polímeros naturales y sintéticos y las reacciones de polimerización que
permiten que estos se formen o sinteticen.
● Polímeros y reciclaje.
● Industria de los polímeros.

3. ¿Qué son los polímeros?

4. Características de los polímeros:
● La reacción química que une a los
monómeros para formar el polímero se llama
polimerización, y la energía asociada a este
proceso se conoce como energía de
polimerización.
● Sus masas molares son muy elevadas en
comparación con las de los compuestos
comunes siendo el rango entre 10.000 g/mol
a más de 1.000.000 g/mol.
● Las características de los polímeros van a
variar dependiendo del tamaño y la forma de
sus cadenas.

5. Clasificación de los
polímeros
Según el origen

6. Polímeros Naturales
● Se encuentran en la Naturaleza.
● No han sido procesados por el
ser humano.
● Entre los más importantes están
los carbohidratos, como el
almidón y la celulosa, las
proteínas y los ácidos nucleicos,
como el ADN y ARN.

7. Polímeros Sintéticos
● Son aquellos que se obtienen de
manera artificial a partir de
monómeros naturales, como las
moléculas obtenidas por el
cracking del petróleo, ya sea en
un laboratorio o en una industria.
● Los polímeros sintéticos, están
en nuestra vida cotidiana tal vez
en mayor medida que cualquier
otro producto químico orgánico
sintético.
● Polietileno, teflón, espuma de
poliestireno, nailon, dacrón,
saran, poliuretanos, etc.

8. Clasificación de los
polímeros
Según sus propiedades físicas

9. Fibras
● Son macromoléculas alargadas y
estiradas una al lado de otra,
unidas por fuerzas
intermoleculares que le confieren
gran resistencia a la tensión.
● La hay naturales y sintéticas.
● Ejemplos de fibras naturales son
algodón, seda, y fibras sintéticas
sería poliamidas como el nailon y
poliuretanos.

10. Elastomeros
● Son polímeros sintéticos que poseen un alto grado de elasticidad, similar a la del
caucho. La fuerza elástica del elastómero radica en la disminución de la entropía del
polímero cuando se estira, pesto que se le obliga a adoptar una estructura más
ordenada, Así, cuando se suelta el elastómero recupera su forma original.

11. Termo plásticos Termoestables
Se pueden fundir y convertir en
fluído que puede ser moldeado
reiteradamente en caliente; su
forma se mantiene cuando se
enfría.
Se pueden moldear en caliente
solo mientras esta ocurriendo la
polimerización, pero una vez que
esta ha finalizado se enfrían y se
endurecen irreversiblemente
Plásticos
Será cualquier polímero que pueda ser moldeado en caliente y que conserve su
forma cuando se enfríe. La mayoría de ellos se obtiene mezclando polímeros con
algunos aditivos para mejorar sus propiedades

12. Clasificación de los
polímeros
Según la estructura

13. Polímeros lineales
● Son aquellos que poseen una
disposición lineal de su cadena y
se forman con monómeros que
tienen dos sitios de unión.
Debido a los átomos que
constituyen los atómos del
polímero, la cadena no es
estrictamente lineal, sino que
tiene forma de zig.zag.

14. Polímeros ramificados
● Los polímeros ramificados poseen cadenas laterales unidas a una cadena principal. A
diferencia de los polímeros lineales, sus monómeros tienen tres o más puntos de unión, lo
que permite que la polimerización sea tridimensional y el polímero sea ramificado.

17. Clasificación de los
polímeros
Según el tipo de monómero

18. Homopolímeros
Son aquellos que se obtienen a partir de un único tipo de
monómero, es decir, está formado por una única unidad
repetitiva.

19. Copolímeros
● Son aquellos que se producen a partir de dos o más tipos de monómeros que pueden
unirse para formar patrones regulares o irregulars. Existen cuatro tipos de organización
de las unidades repetitivas que los componen:

21. Datos extra
 Los polímeros lineales y ramificados son a menudo solubles en disolventes orgánicos, tales
como cloroformo, benceno, tolueno, dimetilsulfóxido, DMSO, y tetrahidrurofurano, THF.
 Los copolímeros ofrecen una gran versatilidad porque es posible variar su estructura química de
manera controlada al modificar los siguientes factores:
• Los monómeros que forman el copolímero
• La proporción relativa de monómeros en el polímero.
• La distribución de la secuencia de los monómeros en las cadenas.

22. Reacciones de
polimerización

23. Polimerización por adición
● La cadena monomérica se va formado por la adición consecutiva y repetitiva del
monómero. Para este tipo de síntesis es necesario ocupar algún tipo de catalizador.
● Generalmente interviene un único tipo de monómero, que consiste en una molécula
sencilla, como un alqueno.
● La presencia del doble enlace en el monómero es importante para la polimerización.
● Si el monómero carece de un doble enlace, no es posible la síntesis del polímero.
● El catalizador activa el doble enlace del monómero inicial, de tal forma que reacciona con
otro monómero alargando la cadena.
● Son homopolímeros.

24. Polimerización por condensación
● Ocurre una reacción entre dos sustancias funcionalmente diferentes con la perdida de
algunas moléculas pequeñas, como el agua.
● La unidades monoméricas son generalmente di o polifuncionales y, por lo general, los
monómeros aparecen en orden alternante en la cadena polimérica originando un
copolímero.

25. Polímeros de adición
● Son ampliamentes utilizados en la industria, pues a partir de ellos se fabrican
materiales como el teflón, el PVC, la baquelita, entre otros.
● Este tipo de polímeros pueden sintetizarse mediante tres métodos de
polimerización:
 Vía radicales libres
 Catiónica
 Aniónica

26. Polimerización Vía radicales libres
● ¿Qué son los radicales libres?
Es una sustancia química , de origen orgánico o inorgánico, que posee al menos un
electrón desapareado. Son especies inestables, muy reactivas y fuertemente
oxidantes.

27. ● En resumen, la polimerización vía
radicales libres necesita de un
iniciador de la polimerización.
Este iniciador es una molécula
pequeña que tiene la capacidad
de formar radicales libres.

28. Etapas de la polimerización por adición

31. Polimerización Catiónica
● Es otra vía para la polimerización por adición pero a través de un iniciador catiónico.

33. Polimerización Aniónica
● La polimerización aniónica se utiliza frecuentemente cuando el monómero contiene un
grupo que atrae electrones. Este grupo permite la formación de un carbono con carga
negativa llamado carboanión.

37. Polímeros de condensación
● Los polímeros de condensación se pueden obtener mediante la formación de enlaces
covalentes entre los monómeros que la componen.
● El requisito para la polimerización por condensación es que los monómeros sean
bifuncionales, deben poseer grupos funcionales en ambos extremos de la molécula.
Cuando las unidades de monómeros se unen, se pierde una molécula pequeña como
agua, alcohol, o un haluro de hidrogeno.