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Polímeros
2
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.
Polímeros o macromoléculas
Clasificación de los Polímeros
Tipos de polímeros: Estructura de la
cadena
Lineal: Se repite siempre el mismo tipo de unión .
Introducción y clasificación
Ramificado:Con cadenas laterales unidas a la principal.
Entrecruzado:Si se forman enlaces entre cadenas vecinas.
7
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.
Etapas De La Polimerización
1. Iniciación: se activa por medio de energía química,
física o radiación luminosa. (Ultravioleta o Luz
visible).
2. Propagación: o conformación de la cadena.
3. Terminación: la propagación continua hasta el
momento en que ya no se encuentran radicales libres.
4. Transferencia de cadena: activación de una cadena
a otra terminada, generando nuevo crecimiento en la
cadena, aumentado el peso molecular.
Etapas De La Polimerización
5. Inhibición de la polimerización: se adiciona
hidroquinona para evitar polimerización durante el
almacenaje
6. Copolimerización: se adicionan 2 o mas monómeros
para mejorar propiedades del polímero resultante
7. Cadena cruzada: adición de agentes químicos con
elfin de mejorar las propiedades y la unión del
polimero
8. Plastificantes: reducen las temperaturas de
ablandamiento o de fusión de polímero.
10
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
Polímerización
estereoespecífica
AtácticaAtáctica
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H
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CH3
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H
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H CH3
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H CH3
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Uso de estereocatalizadores (TiCl4)
Tipos de macromoléculas
Naturales:
Caucho
Polisacáridos.
Almidón.
Celulosa.
Proteínas.
Ácidos
nucleicos
Artificiales:
Plásticos
Fibras textiles
sintéticas
Poliuretano
Baquelita
13
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.
Los carbohidratos o sacáridos (griego: Sakcharón, azúcar) son componentes
esenciales delos organismos vivos y son, de hecho, la clase más abundante de las
moléculas biológicas, además constituyen las principales moléculas de reserva
energética que se encuentran en casi todos los seres vivos.
Componentes: monosacáridos (azúcar sencillo)
Átomos: C, O, H
Existen como:
•monosacáridos: (p.ej. glucosa, fructosa, galactosa)
•disacáridos: (p.ej. maltosa (glu-glu), sacarosa (glu-fru), lactosa (glu-gal))
•polisacáridos: (p.ej. almidón ( amilosa), glicógeno (almidón animal), celulosa
Funciones:
•Productor de energía: como azúcar y almidón (=reserva)
•Estructural: pared de células vegetales (celulosa)
•Reservorio de energía ( Hígado y músculo) de uso rápido en organismos
animales, incluyendo al hombre ( glicógeno)
15
Polisacáridos.
 Condensación de
α glucosa (almidón)
Condensación de
β glucosa (celulosa)
16
Polipéptidos (proteínas)
Estructuraα
Estructuraβ
Proteinas
Proteínas:
Son las sustancias que componen las estructuras celulares y las herramientas
que hacen posible las reacciones químicas del metabolismo celular.
Componentes: Aminoácidos ( 20 variedades distintas)
Átomos: C, O, H, N, S
Se presentan como:
•Dipéptidos, ( conformados por 2 aminoácidos)
•Oligopéptidos ( más de 10 aminoácidos) y
•Proteínas ( más de 100 aminoácidos)
Funciones:
•Estructural: por ejemplo en la musculatura, en el tejido conjuntivo, en las
membranas celulares.
•Enzimática (biocatalizadores) en todos los procesos metabólicos.
•Defensa: Inmunoglobulinas (por ejemplo en el combate de infecciones) =
anticuerpos.
•Hormonal: (sustancias mensajeras).
•Receptora: detección de estímulos en la superficie celular.
Aminoácidos
Unión péptica
BIOMOLÉCULAS
21
Estructura de un
polinucleótido
Cada nucleótido
se forma por la
condensación de
ácido fosfórico, un
monosacárido
(ribosa o
desoxirribosa) y
una base
nitrogenada
(citosina, guanina,
adenina, timina o
uracilo).
NUCLEÓTIDOS...
*La ribosa es el azúcar en los nucleótidos que
forman ácido ribonucleico (RNA) y la desoxirribosa
es el azúcar en los nucleótidos que forman ácido
desoxirribonucleico (DNA).
*Hay cinco bases nitrogenadas diferentes en los
nucleótidos.
*Dos de ellas, la adenina y la guanina, se conocen
como purinas. Las otras tres, citosina, timina y
uracilo se conocen como pirimidinas.
25
Estructura del ADN.Citosina (C) Guanina (G)
Adenina (A) Timina (T)
Principales polímeros de
condensación.
Homopolímeros:
Polietilenglicol
Siliconas.
Copolímeros:
Baquelitas.
Poliésteres.
Poliamidas.
Caucho vulcanizado
el caucho es un polímero natural.
Sin embargo, si el caucho natural se somete a un
excesivo estiramiento pierde su elasticidad.
El agregado de una cantidad adecuada de azufre al
caucho natural permite que el producto obtenido
recupere su forma inicial, si se somete a un cambio
drástico al estirarlo.
Este proceso se denomina vulcanización y se aplica en
la fabricación de neumáticos y muchos otros objetos
indispensables en las actividades diarias.
Celuloide
A mediados del siglo XIX, el estadounidense John
Wesley Hyatt preparo un producto a base de
celulosa parcialmente nitrada mezclada con
alcanfor.
Este producto, denominado celuloide, era
transparente, duro y flexible. Entre otros usos, esta
nueva sustancia permitio el desarrollo del cine, ya
que las escenas eran registradas en filmes de
celuloide.
 pero por su alta inflamabilidad se dejo de fabricar.
Actualmente, las producciones cinematograficas se
filman en cintas que se fabrican con acetato de
30
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
+
+ +
31
Polímeros de condensación:
La baquelita
O HO H
C
H 2
O H
C
H 2
OH
CH 2
CH 2
C
H 2
OH
CH 2
CH 2
OH
CH 2
OH
C
H 2
CH 2
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
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.
34
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
Polímeros de condensación:
Siliconas
Proceden de monómeros del tipo R2Si(OH)2
Se utiliza para sellar juntas debido a su carácter
hidrofóbico.
Reacciones de adición
Resultan de la adición consecutiva de
monómeros a una cadena sin perdida
de átomos o grupos en el proceso. De
hecho, el compuesto que experimenta
la polimerización es un compuesto
orgánico que presenta enlaces
múltiples (dobles o triples).
• Polietileno (PE). Es el polímero sintético mas sencillo
conocido. Se produce por la polimerización del
etileno, obtenido en el cracking del petróleo. Tiene
una gran variedad de usos, por ejemplo para envases
de aceites, bebidas gaseosas, alimentos lácteos, en
bolsas para el comercio, baldes, etc.
• Poliestireno (PS). Es un polímero de adición que se
diferencia del polietileno por poseer en su estructura
un anillo bencénico en lugar de un átomo de
hidrogeno. De variados usos: envases, planchas
aislantes, bandejas, vasos desechables para bebidas
calientes, etc.
• Polipropileno (PP). Polímero de adición muy
parecido estructuralmente al polietileno, ya que
posee un grupo metilo en lugar de un hidrogeno. De
variados usos, por ejemplo, en forma de fibras para
sacos, tapas de botellas, bolsas, vasos desechables,
filmes, etc.
• Teflón. Es un polímero de adición, de uso habitual
en artículos de cocina. Corresponde al
politetrafluoroetileno y se obtiene por
polimerización del tetrafluoroetileno (CF2=CF2). El
producto es un plástico ceroso resistente a la
corrosión, de propiedades antiadherentes.
• Poli(cloruro de vinilo) (PVC).
Estructuralmente es similar al polietileno.
Se diferencia de el en que su monómero en
lugar de un átomo de hidrogeno tiene un
átomo de cloro. De este modo, en la
estructura del polímero se encuentra un
átomo de cloro cada dos átomos de
carbono. Se usa en construcción de
tuberías, ductos y canaletas, en envases y
calugas de shampoo, como revestimiento
de cables, etc.
Métodos utilizados para fabricar los plásticos
Otras aplicaciones de los polímeros
Pinturas
Las pinturas se fabrican con cuatro tipos de componentes:
• Resinas: es la parte polimerica, llamada tambien “binder”,
forma el filme o capa de pintura. Los tipos de polimeros
usados en las resinas pueden ser de varios tipos: acrilicos,
celulosicos, epoxidicos, poliuretanicos, siliconas, vinilicos ,
etc.
• Pigmentos: se adicionan para la coloracion y opacidad de la
capa.
• Aditivos: se agregan para darle alguna propiedad especial a la
pintura.
• Solventes: diluyen el componente polimerico habitualmente
muy viscoso.
Adhesivos
Sinónimo de pegamento o adhesivo es una
sustancia que se utiliza para mantener unidos dos o
mas cuerpos por contacto superficial.
Existe una gran variedad de adhesivos, los que se
pueden clasificar, de acuerdo con su origen, en:
• Sintéticos: a base de acetato de polivinilo,
poliuretano, caucho sintético, cianoacrilato, etc.
• De origen vegetal: a base de almidón, dextrinas,
cauchos naturales, etc.
• De origen animal: a base de pieles de animales
(gelatina) o de derivados lácteos (caseína).

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Polímeros

  • 2. 2 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.
  • 5. Tipos de polímeros: Estructura de la cadena Lineal: Se repite siempre el mismo tipo de unión . Introducción y clasificación Ramificado:Con cadenas laterales unidas a la principal. Entrecruzado:Si se forman enlaces entre cadenas vecinas.
  • 6. 7 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.
  • 7. Etapas De La Polimerización 1. Iniciación: se activa por medio de energía química, física o radiación luminosa. (Ultravioleta o Luz visible). 2. Propagación: o conformación de la cadena. 3. Terminación: la propagación continua hasta el momento en que ya no se encuentran radicales libres. 4. Transferencia de cadena: activación de una cadena a otra terminada, generando nuevo crecimiento en la cadena, aumentado el peso molecular.
  • 8. Etapas De La Polimerización 5. Inhibición de la polimerización: se adiciona hidroquinona para evitar polimerización durante el almacenaje 6. Copolimerización: se adicionan 2 o mas monómeros para mejorar propiedades del polímero resultante 7. Cadena cruzada: adición de agentes químicos con elfin de mejorar las propiedades y la unión del polimero 8. Plastificantes: reducen las temperaturas de ablandamiento o de fusión de polímero.
  • 9. 10 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
  • 12. 13 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.
  • 13. Los carbohidratos o sacáridos (griego: Sakcharón, azúcar) son componentes esenciales delos organismos vivos y son, de hecho, la clase más abundante de las moléculas biológicas, además constituyen las principales moléculas de reserva energética que se encuentran en casi todos los seres vivos. Componentes: monosacáridos (azúcar sencillo) Átomos: C, O, H Existen como: •monosacáridos: (p.ej. glucosa, fructosa, galactosa) •disacáridos: (p.ej. maltosa (glu-glu), sacarosa (glu-fru), lactosa (glu-gal)) •polisacáridos: (p.ej. almidón ( amilosa), glicógeno (almidón animal), celulosa Funciones: •Productor de energía: como azúcar y almidón (=reserva) •Estructural: pared de células vegetales (celulosa) •Reservorio de energía ( Hígado y músculo) de uso rápido en organismos animales, incluyendo al hombre ( glicógeno)
  • 14. 15 Polisacáridos.  Condensación de α glucosa (almidón) Condensación de β glucosa (celulosa)
  • 17. Proteínas: Son las sustancias que componen las estructuras celulares y las herramientas que hacen posible las reacciones químicas del metabolismo celular. Componentes: Aminoácidos ( 20 variedades distintas) Átomos: C, O, H, N, S Se presentan como: •Dipéptidos, ( conformados por 2 aminoácidos) •Oligopéptidos ( más de 10 aminoácidos) y •Proteínas ( más de 100 aminoácidos) Funciones: •Estructural: por ejemplo en la musculatura, en el tejido conjuntivo, en las membranas celulares. •Enzimática (biocatalizadores) en todos los procesos metabólicos. •Defensa: Inmunoglobulinas (por ejemplo en el combate de infecciones) = anticuerpos. •Hormonal: (sustancias mensajeras). •Receptora: detección de estímulos en la superficie celular.
  • 19.
  • 20. 21 Estructura de un polinucleótido Cada nucleótido se forma por la condensación de ácido fosfórico, un monosacárido (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada (citosina, guanina, adenina, timina o uracilo).
  • 21.
  • 22. NUCLEÓTIDOS... *La ribosa es el azúcar en los nucleótidos que forman ácido ribonucleico (RNA) y la desoxirribosa es el azúcar en los nucleótidos que forman ácido desoxirribonucleico (DNA). *Hay cinco bases nitrogenadas diferentes en los nucleótidos. *Dos de ellas, la adenina y la guanina, se conocen como purinas. Las otras tres, citosina, timina y uracilo se conocen como pirimidinas.
  • 23.
  • 24. 25 Estructura del ADN.Citosina (C) Guanina (G) Adenina (A) Timina (T)
  • 26. Caucho vulcanizado el caucho es un polímero natural. Sin embargo, si el caucho natural se somete a un excesivo estiramiento pierde su elasticidad. El agregado de una cantidad adecuada de azufre al caucho natural permite que el producto obtenido recupere su forma inicial, si se somete a un cambio drástico al estirarlo. Este proceso se denomina vulcanización y se aplica en la fabricación de neumáticos y muchos otros objetos indispensables en las actividades diarias.
  • 27.
  • 28. Celuloide A mediados del siglo XIX, el estadounidense John Wesley Hyatt preparo un producto a base de celulosa parcialmente nitrada mezclada con alcanfor. Este producto, denominado celuloide, era transparente, duro y flexible. Entre otros usos, esta nueva sustancia permitio el desarrollo del cine, ya que las escenas eran registradas en filmes de celuloide.  pero por su alta inflamabilidad se dejo de fabricar. Actualmente, las producciones cinematograficas se filman en cintas que se fabrican con acetato de
  • 29. 30 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 + + +
  • 30. 31 Polímeros de condensación: La baquelita O HO H C H 2 O H C H 2 OH CH 2 CH 2 C H 2 OH CH 2 CH 2 OH CH 2 OH C H 2 CH 2
  • 31. 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)
  • 32. 33 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.
  • 33. 34 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
  • 34. Polímeros de condensación: Siliconas Proceden de monómeros del tipo R2Si(OH)2 Se utiliza para sellar juntas debido a su carácter hidrofóbico.
  • 35. Reacciones de adición Resultan de la adición consecutiva de monómeros a una cadena sin perdida de átomos o grupos en el proceso. De hecho, el compuesto que experimenta la polimerización es un compuesto orgánico que presenta enlaces múltiples (dobles o triples).
  • 36. • Polietileno (PE). Es el polímero sintético mas sencillo conocido. Se produce por la polimerización del etileno, obtenido en el cracking del petróleo. Tiene una gran variedad de usos, por ejemplo para envases de aceites, bebidas gaseosas, alimentos lácteos, en bolsas para el comercio, baldes, etc. • Poliestireno (PS). Es un polímero de adición que se diferencia del polietileno por poseer en su estructura un anillo bencénico en lugar de un átomo de hidrogeno. De variados usos: envases, planchas aislantes, bandejas, vasos desechables para bebidas calientes, etc.
  • 37. • Polipropileno (PP). Polímero de adición muy parecido estructuralmente al polietileno, ya que posee un grupo metilo en lugar de un hidrogeno. De variados usos, por ejemplo, en forma de fibras para sacos, tapas de botellas, bolsas, vasos desechables, filmes, etc. • Teflón. Es un polímero de adición, de uso habitual en artículos de cocina. Corresponde al politetrafluoroetileno y se obtiene por polimerización del tetrafluoroetileno (CF2=CF2). El producto es un plástico ceroso resistente a la corrosión, de propiedades antiadherentes.
  • 38. • Poli(cloruro de vinilo) (PVC). Estructuralmente es similar al polietileno. Se diferencia de el en que su monómero en lugar de un átomo de hidrogeno tiene un átomo de cloro. De este modo, en la estructura del polímero se encuentra un átomo de cloro cada dos átomos de carbono. Se usa en construcción de tuberías, ductos y canaletas, en envases y calugas de shampoo, como revestimiento de cables, etc.
  • 39. Métodos utilizados para fabricar los plásticos
  • 40. Otras aplicaciones de los polímeros Pinturas Las pinturas se fabrican con cuatro tipos de componentes: • Resinas: es la parte polimerica, llamada tambien “binder”, forma el filme o capa de pintura. Los tipos de polimeros usados en las resinas pueden ser de varios tipos: acrilicos, celulosicos, epoxidicos, poliuretanicos, siliconas, vinilicos , etc. • Pigmentos: se adicionan para la coloracion y opacidad de la capa. • Aditivos: se agregan para darle alguna propiedad especial a la pintura. • Solventes: diluyen el componente polimerico habitualmente muy viscoso.
  • 41. Adhesivos Sinónimo de pegamento o adhesivo es una sustancia que se utiliza para mantener unidos dos o mas cuerpos por contacto superficial. Existe una gran variedad de adhesivos, los que se pueden clasificar, de acuerdo con su origen, en: • Sintéticos: a base de acetato de polivinilo, poliuretano, caucho sintético, cianoacrilato, etc. • De origen vegetal: a base de almidón, dextrinas, cauchos naturales, etc. • De origen animal: a base de pieles de animales (gelatina) o de derivados lácteos (caseína).