Transcript Polímero

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Introducción.
Estructura: Monómeros
Homopolímeros y Copolímeros.
Estructura de las cadenas.
Clasificación según su origen.
Propiedades.
Polimerización: Por Adición y
Condensación.
- Aplicaciones.
- Comportamiento frente a la
temperatura.
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La materia esta formada
por moléculas que pueden
ser de tamaño normal o
moléculas gigantes
llamadas polímeros. Los
polímeros provienen de las
palabras griegas Poly y
Mers, que significa muchas
partes, son grandes
moléculas formadas por la
unión de muchas
pequeñas moléculas.
Los polímeros son la base de todos los procesos de la vida,
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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.
Monómeros
Polímero
(Homopolímero)
Monómeros
Polímero
(Heteropolímero)
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n
n
1 MONOMERO
2 DIMERO
3 TRIMERO
4 -20 OLIGOMEROS
> 20 POLIMERO
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- Las unidades que constituyen un polímero pueden ser
iguales, en cuyo caso la macromolécula formada será un
homopolímero, como por ejemplo, el polietileno; o pueden
ser de diferente tipo, en cuyo caso estaremos en presencia
de un copolímero.
- Según como se ordenen los monómeros de diferente tipo,
se forman distintos copolímeros. Estas posibilidades se
representan a continuación en forma genérica, empleando
los monómeros A y B:
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• -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-
Homopolímero
• A-B-A-B-A-B-A-B-
Copolímero regular
• -A-B-A-A-B-B-A-B-A-A-A-A-
Copolímero aleatorio
• -A–A–A–A–A–A–B–B–B–B–B–BCopolímero en bloque
• A – A – A – A – A – A –A B–B–B–B-
Copolímero de inserción
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Lineal
Ramificado
Entrecruzado
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Los polímeros pueden ser de origen natural, es decir, sintetizados
(fabricados) por la naturaleza, o bien, pueden ser hechos por el
hombre, y en ese caso, se les denomina polímeros sintéticos.
Una tercera posibilidad es que el hombre modifique un polímero
natural, con el fin de obtener un producto con determinadas
propiedades. Tal es el caso, por ejemplo, del acetato de
celulosa, una fibra semi-sintética ampliamente empleada en la
industria textil.
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Naturales: proteínas, polisacáridos (almidón),
ácidos nucleicos, el caucho natural, etc.
Sintéticos: nylon, teflón, polietileno, PVC,
poliestireno, poliéster, etc.
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Polímero
(Proteína)
Monómeros
(aminoácidos)
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Modelo De
WATSON-CRICK
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Monómero
(glucosa)
Polímero
(almidón)
Carbohidrato formado por Glucosa (azúcar) y que se utiliza
como fuente de energía. Esta presente en organismos vegetales
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Hule + Azufre  Caucho
Caucho estirado
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Las macromoléculas más importantes
para la vida son: hidratos de carbono,
ácidos nucleicos, lípidos y proteínas
POLÍMERO
MONÓMERO
Proteínas
Aminoácido
Ácidos nucleicos
Nucleótido
Hidratos de carbono
monosacárido
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Los
primeros
polímeros
sintéticos fueron los plásticos,
hechos a partir de la celulosa
a mediados del siglo XIX
(1865).
Luego, en el siglo XX, se logró
sintetizar fibras que imitaban la
seda, por ejemplo el nylon.
Otros polímeros son el teflón,
polietileno, poliuretano, entre
otros.
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Se obtienen industrialmente por procesos de
polimerización a partir de materias primas de bajo
peso molecular.
El campo de los polímeros
sintéticos ha tenido un gran desarrollo en este siglo.
Para ello basta mencionar cinco clases de
polímeros, ampliamente usados en la actualidad
con fines muy diversos: los plásticos, fibras,
elastómeros, adhesivos y recubrimientos. Todos
ellos son polímeros sintéticos orgánicos derivados
del petróleo y gas natural. También el hombre ha
desarrollado polímeros de origen inorgánico, como
la fibra de vidrio, fibra de carbono, el Nylon, PVC, el
poliestireno, polietileno, el teflón, etc.
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Polietileno
Usado en bolsas de
plástico y juguetes
nylon
Usado en cuerdas,
medias, textiles
Poliestireno
Usado en la elaboración de “hielo seco”
y espumas aislantes
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PVC
Usado en las tuberías de drenaje
poliéster
Usado en Textiles
F
F
Teflón
C - C
F
F
Anti adherente usado en sartenes
n
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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.
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• Las propiedades físicas y químicas de los polímeros
(dureza, rigidez, viscosidad, densidad, masa molecular,
solubilidad, reactividad, etc.) y sus usos, difieren
notablemente de los que poseen las pequeñas
moléculas que se utilizan en su fabricación (síntesis).
• Tienen una alta masa molecular (Ej: C2000H4002
polietileno 28000g/mol).
• Tienen una excelente resistencia mecánica ya que las
cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción
dependen de la naturaleza del polímero.
• A temperaturas mas bajas, los polímeros tienden a
endurecerse.
• La mayoría de los polímeros son malos conductores de
la electricidad.
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ALGUNAS FIBRAS
• ·Acetato:
Se prepara a partir de
celulosa extraída de pulpa de madera
por esterificación con ácido acético y
anhídrido acético en presencia de
ácido sulfúrico. La resistencia de las
fibras está dada por la linealidad de
las moléculas (poca ramificación),
lo cual hace que puedan encajarse bien una al lado de la
otra y las fuerzas intermoleculares las mantengan unidas.
Se puede obtener con un amplio rango de colores y
lustres, es suave, seca rápidamente, es resistente a la
humedad ,no encoge. Usos: ropa, telas, películas
fotográficas, filtros de cigarrillo, almohadas.
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• Acrílico: Compuesto por unidades repetitivas
(–CH2-CH(CN)-)n.
Es suave, de aspecto similar a la lana, retiene su forma,
es resistente a polilla, luz solar, aceite y agentes
químicos. Usos: frazadas, alfombras, buzos, medias.
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A Ti te rodean los polímeros, o en palabras
más sencillas, algún tipo de plástico. Incluso
puedes estar vestido con algo de ellos.
Conocidas son sus múltiples y variadas
aplicaciones. Sin embargo, el reto actual en
diversas partes del mundo es desarrollar
nuevos tipos de estos materiales que se
consideran las "armas del futuro".
Y la polimerización se denomina así, porque la industria tiene
como propósito el desarrollo de polímeros útiles pero que no
impacten en la contaminación
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• La polimerización es un proceso que
permite la formación de polímeros tanto
naturales como sintéticos, a partir de
monómeros.
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La unión de un monómero hace una macromolécula
(polímero) ,donde la unidad monomérica se repite y se
representa entre corchete.
Cl
Cl
C=C
Cl
Cl
Cl Cl Cl Cl Cl Cl
-C–C–C–C–C-CCl Cl Cl
Cl Cl Cl
Cl
Cl
C - C
Cl
Cl
Monómero
Tetracloroetileno
Polímero
Polimerización:
Es la reacción para producir un
polímero (como la que se observa arriba).
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n
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• La polimerización comienza por un radical,
un catión o anión.
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El Silicio forma una variedad de
polímeros naturales inorgánicos, como
los silicatos que contienes unidades de
SiO4.
En las siliconas, dos de los oxígenos
de la unidad SiO4 han sido
reemplazados por grupos
hidrocarbonados, dando lugar a
polímeros con estructura (-O-SiR2-)n.
Aplicaciones:
Tapas de bujías
Cables
Mangueras de calefacción
Tubos para diálisis y transfusiones
Catéteres
Implantes
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Siliconas
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Clasificación de los Polímeros
-Según su origen
-Según su mecanismo de polimerización
-Composición Química
• -Según sus aplicaciones
• -Según su comportamiento a la
Temperatura
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• Proceden de recursos naturales como el
petróleo, gas natural, carbón y sal común.
• Termoplásticos
• Termoestables
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POXIPOL 1
¿Por qué el pegamento epoxi (Poxipol) viene en dos
pomos diferentes que se mezclan?
Uno de los pomos contiene un
polímero de bajo peso molecular
con grupos epoxi en sus extremos,
mientras que el segundo pomo
contiene una diamina
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• Cuando se mezclan ambas partes, el diepoxi y la diamina
reaccionan entre sí mediante el ataque del par electrónico libre del
grupo amino a uno de los carbonos unidos al oxígeno del epóxido.
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No sólo el mismo grupo amino puede volver a reaccionar, sino que tanto el grupo
amino como el époxido que aún no han reaccionado pueden hacerlo, y por sucesivas
reacciones las moléculas se enlazan para formar una red entrecruzada gigantesca.
La rigidez del
polímero dependerá
del grado de
entrecruzamiento, y
esto a su vez de la
relación aminaepóxido que se
utilice.
Por eso, es posible
regular la dureza del
Poxipol de acuerdo a
la cantidad de
material que se tome
de cada pomo. 62
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•Bloomfield, M. (1997). Química de los
Organismos Vivos. 1era ed. México: Editorial
LIMUSA
•Garritz A. y Chamizo J.A. (1994). Química. 1era ed.
•Estados Unidos: Editorial Addison-Wesley
•Solomons, G. (1996). Fundamentos de Química
•Orgánica. 2da. ed. México: Editorial LIMUSA
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