¿Qué es la polimerización? – Definición, tipos y ejemplos

Principios de polímeros

‘Polímero’ proviene del griego, que significa ‘muchas partes’. Un polímero es una molécula larga que consta de muchos bloques de construcción idénticos o similares unidos por enlaces covalentes, como un tren que consta de una cadena de coches. La mayoría de las moléculas grandes o macromoléculas son polímeros. Las unidades repetidas que sirven como bloques de construcción de un polímero son pequeñas moléculas llamadas monómeros .

¿Cómo se juntan estos monómeros? La polimerización es el proceso de conectar estos monómeros y crear grandes macromoléculas de diferentes tamaños y formas. La polimerización es similar a la construcción de un gran edificio con el mismo tipo de bloques de Lego. Los bloques se pueden conectar de varias maneras para crear una estructura más grande y de forma más intrincada que el bloque original de Lego por sí solo.

Los dos tipos principales de polimerización son la polimerización por adición y la polimerización por condensación.

Polimerización por adición

La polimerización que se produce mediante el acoplamiento de monómeros utilizando sus enlaces múltiples se denomina polimerización por adición . El ejemplo más simple implica la formación de polietileno a partir de moléculas de etileno. En esta reacción, el doble enlace en cada molécula de etileno se abre y dos de los electrones originalmente en este enlace se utilizan para formar nuevos enlaces simples carbono-carbono con otras dos moléculas de etileno.

Algunos polímeros de adición comerciales comunes son:

• Polietileno: películas, envases, botellas
• Polipropileno – menaje de cocina, fibras, electrodomésticos
• Cloruro de polivinilo – accesorios de tubería, película transparente para envasado de carne

Polimerización e hidrólisis por condensación

El mecanismo químico que utilizan las células para fabricar y romper polímeros es básicamente el mismo en todos los casos. Los monómeros están conectados por una reacción en la que dos moléculas se unen covalentemente entre sí a través de la pérdida de una molécula de agua; esto se llama polimerización por condensación porque la molécula perdida es agua. Cuando se forma un enlace entre dos monómeros, cada monómero aporta parte de la molécula de agua que se pierde; una molécula proporciona un grupo hidroxilo, mientras que la otra proporciona un hidrógeno. Para hacer un polímero, esta reacción se repite a medida que se agregan monómeros a la cadena uno por uno.

Los polímeros se desmontan en monómeros por hidrólisis , un proceso que es esencialmente el reverso de la reacción de deshidratación. ‘Hidrólisis’, del griego, significa ‘romper con agua’. Los enlaces entre los monómeros se rompen mediante la adición de moléculas de agua, un hidrógeno del agua que se une a un monómero y un hidroxilo que se une al monómero adyacente.

El proceso de digestión en nuestro cuerpo es un ejemplo de hidrólisis. La mayor parte del material orgánico de nuestros alimentos se encuentra en forma de polímeros que son demasiado grandes para entrar en nuestras células. La hidrólisis ayuda a romper estos polímeros en trozos absorbibles dentro del tracto digestivo.

Algunos polímeros comunes en la vida son:

• Disacáridos y polisacáridos como maltosa, sacarosa y glucógeno
• Todas las proteínas hechas de aminoácidos.
• Ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN, hechos de nucleótidos

Algunos polímeros de condensación comerciales comunes son:

• Poliuretano
• Tereftalato de polietileno (un poliéster)
• Nilón 6,6

Variedad

Cada célula tiene miles de tipos diferentes de macromoléculas. Estas moléculas se construyen a partir de solo 40 a 50 monómeros comunes y algunos otros que ocurren raramente. Construir una enorme variedad de polímeros a partir de una lista tan limitada de monómeros es análogo a construir una cantidad infinita de palabras a partir de solo 26 letras del alfabeto. La clave es la disposición o variación en la secuencia lineal que siguen las unidades. Pero la analogía entre el alfabeto y la construcción de palabras en realidad se queda corta porque la mayoría de las palabras no son muy largas. Las macromoléculas pueden constar de cientos de letras en una palabra y se pueden construir más como un juego de mesa de Scrabble en lugar de solo líneas rectas de izquierda a derecha.

Resumen de la lección

La polimerización es el proceso de formación de macromoléculas más grandes a partir de subunidades más simples conocidas como monómeros . Los dos tipos principales de polimerización son la polimerización por adición y la polimerización por condensación.

En la polimerización por adición , los electrones de un doble enlace se utilizan para formar enlaces entre los otros monómeros, como en el proceso utilizado para hacer de polietileno. En la polimerización por condensación , el agua se libera como resultado del enlace entre los monómeros, cuando un monómero cede un grupo hidroxilo y el otro monómero cede un hidrógeno en el proceso, formando un enlace covalente entre los monómeros para formar un polímero.

Algunas de las sustancias químicas más comunes formadas por polimerización incluyen plásticos, poliuretano, nailon, proteínas, ADN y ARN. Sin esta reacción química, la vida tal como la conocemos no existiría.

Terminología de polimerización

• Polimerización : el proceso de conectar moléculas pequeñas y formar moléculas más grandes.
• Monómeros : pequeñas moléculas que forman los bloques de polímeros.
• Macromoléculas : las células más grandes creadas por polimerización.
• Polimerización por adición : ocurre mediante el acoplamiento de monómeros utilizando sus múltiples enlaces.
• Polimerización por condensación : los monómeros están conectados por una reacción en la que dos moléculas se unen covalentemente entre sí a través de la pérdida de una molécula de agua.

Los resultados del aprendizaje

Estudie a fondo los detalles anteriores para posteriormente:

• Polímeros y monómeros de contraste
• Interpretar el proceso de polimerización y reconocer los dos tipos principales.
• Presentar un ejemplo de polimerización por adición.
• Analizar la polimerización por condensación y reconocer la utilidad de la hidrólisis.
• Discutir la variedad de macromoléculas contenidas en las células.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador