Los polímeros están en todas partes. Mira a tu alrededor. Tu botella de agua de plástico. Las puntas de goma de silicona en los auriculares de su teléfono. El nylon y el poliéster en su chaqueta o zapatillas de deporte. La goma en los neumáticos del coche familiar. Ahora mírate en el espejo. Muchas proteínas en su cuerpo también son polímeros. Considere la queratina( KAIR-uh-tin), el material del que están hechos su cabello y uñas. Incluso el ADN en sus células es un polímero.
por definición, los polímeros son moléculas grandes hechas mediante la unión (unión química) de una serie de bloques de construcción., La palabra polímero proviene de las palabras griegas para » muchas partes.»Los científicos llaman a cada una de esas partes un monómero (que en griego significa «una parte»). Piense en un polímero como una cadena, con cada uno de sus eslabones como un monómero. Esos monómeros pueden ser simples-solo un átomo o dos o tres-o pueden ser estructuras complicadas en forma de anillo que contienen una docena o más átomos.
en un polímero artificial, Cada uno de los eslabones de la cadena a menudo será idéntico a sus vecinos. Pero en las proteínas, el ADN y otros polímeros naturales, los eslabones de la cadena a menudo difieren de sus vecinos.,
en algunos casos, los polímeros forman redes de ramificación en lugar de cadenas individuales. Independientemente de su forma, las moléculas son muy grandes. Son tan grandes, de hecho, que los científicos las clasifican como macromoléculas. Las cadenas de polímeros pueden incluir cientos de miles de átomos, incluso millones. Cuanto más larga sea una cadena de polímero, más pesada será., Y, en general, los polímeros más largos darán a los materiales hechos de ellos una temperatura de fusión y ebullición más alta. Además, cuanto más larga sea una cadena de polímero, mayor será su viscosidad (o resistencia al flujo como líquido). La razón: tienen una mayor superficie, lo que hace que quieran adherirse a moléculas vecinas.
La Lana, El algodón y la seda son materiales naturales a base de polímeros que se han utilizado desde la antigüedad. La celulosa, el componente principal de la madera y el papel, también es un polímero natural. Otros incluyen las moléculas de almidón hechas por las plantas.,
Los Seres Vivos construyen proteínas-un tipo particular de polímero-a partir de monómeros llamados aminoácidos. Aunque los científicos han descubierto unos 500 aminoácidos diferentes, los animales y las plantas utilizan solo 20 de ellos para construir sus proteínas. En el laboratorio, los químicos tienen muchas opciones a medida que diseñan y construyen polímeros. Los químicos pueden construir polímeros artificiales a partir de ingredientes naturales. O pueden utilizar aminoácidos para construir proteínas artificiales a diferencia de cualquier hecho por la Madre Naturaleza. Más a menudo, los químicos crean polímeros a partir de compuestos hechos en el laboratorio.,
la anatomía de un polímero
Las estructuras poliméricas pueden tener dos componentes diferentes. Todo comienza con una cadena básica de enlaces Unidos químicamente. Esto a veces se llama su columna vertebral. Algunos también pueden tener partes secundarias que cuelgan de algunos (o todos) los eslabones de la cadena. Uno de estos archivos adjuntos puede ser tan simple como un solo átomo. Otros pueden ser más complejos y denominados grupos colgantes. Esto se debe a que estos grupos cuelgan de la cadena principal del polímero al igual que los encantos individuales cuelgan de la cadena de una pulsera de encantos., Debido a que están expuestos al entorno más que los átomos que componen la propia cadena, estos «encantos» a menudo determinan cómo un polímero interactúa consigo mismo y con otras cosas en el medio ambiente.
a veces los grupos colgantes, en lugar de colgar sueltos de una cadena de polímero, en realidad conectan dos cadenas juntas. (Piense en esto como un peldaño que se extiende entre las patas de una escalera.) Los químicos se refieren a estos vínculos como enlaces cruzados. Tienden a fortalecer un material (como un plástico) hecho de este polímero. También hacen que el polímero sea más duro y más difícil de fundir., Sin embargo, cuanto más largos sean los enlaces cruzados, más flexible será el material.
un enlace químico es lo que mantiene unidos a los átomos en una molécula y algunos cristales. En teoría, cualquier átomo que puede formar dos enlaces químicos puede hacer una cadena; es como necesitar dos manos para enlazar con otras personas para hacer un círculo. (El hidrógeno no funcionaría porque solo puede formar un enlace.)
pero los átomos que típicamente forman solo dos enlaces químicos, como el oxígeno, a menudo no forman cadenas largas, similares a polímeros. ¿Por qué? Una vez que el oxígeno forma dos enlaces, se vuelve estable. Eso significa que sus dos «manos extendidas» ya están tomadas., Ninguno queda para sostener un grupo colgante. Dado que muchos átomos que son parte de la columna vertebral de un polímero generalmente tienen al menos un grupo pendiente, los elementos que típicamente aparecen en la cadena del polímero son los que se vuelven estables con cuatro enlaces, como el carbono y el silicio.
algunos polímeros son flexibles. Otros son muy rígidos. Solo piense en los muchos tipos de plásticos: el material en una botella de soda flexible es muy diferente del de un tubo rígido hecho de cloruro de polivinilo (PVC). A veces los científicos de materiales añaden otras cosas a sus polímeros para hacerlos flexibles. Conocidos como plastificantes (PLAA-stih-sy-zurs), ocupan espacio entre las cadenas de polímeros individuales. Piensa en ellos como actuando como un lubricante a escala molecular. Permiten que las cadenas individuales se deslicen entre sí más fácilmente.,
a medida que muchos polímeros envejecen, pueden perder plastificantes para el medio ambiente. O bien, los polímeros envejecidos pueden reaccionar con otras sustancias químicas en el medio ambiente. Estos cambios ayudan a explicar por qué algunos plásticos comienzan siendo flexibles pero luego se vuelven rígidos o quebradizos.
Los polímeros no tienen una longitud definida. Por lo general, tampoco forman cristales. Finalmente, por lo general no tienen un punto de fusión definido, en el que cambian inmediatamente de un sólido a una piscina de líquido. En cambio, los plásticos y otros materiales hechos de polímeros tienden a suavizarse gradualmente a medida que se calientan.