Pe scurt
Compușii macromoleculari (polimerii) sunt substanțe formate din molecule gigantice, obținute prin unirea a numeroase molecule mici numite monomeri, printr-un proces numit polimerizare. Există două tipuri principale de polimerizare: prin adiție (fără eliminare de substanțe secundare) și prin condensare (cu eliminare de molecule mici, precum apa). Proprietățile polimerilor depind de natura monomerilor, de structura lanțului și de gradul de polimerizare, iar aceștia pot fi naturali sau sintetici, termoplastici sau termorigizi.
Definiții și concepte de bază
- Polimeri – substanțe macromoleculare formate din molecule gigantice (macromolecule), rezultate prin unirea unui număr mare de molecule mici.
- Monomeri – substanțe organice cu masă moleculară mică, care conțin de obicei legături multiple sau grupe funcționale reactive.
- Polimerizare – procesul de formare a polimerilor din monomeri, prin legături covalente.
- Gradul de polimerizare – numărul de unități monomerice din macromoleculă, care influențează proprietățile mecanice.
Tipuri de polimerizare
- Polimerizarea prin adiție – implică monomeri nesaturați (de exemplu, etena, propena, clorura de vinil) care se adună fără eliminarea unei substanțe secundare; polimerul obținut are aceeași compoziție procentuală ca și monomerul.
- Polimerizarea prin condensare (sau prin etape) – implică monomeri cu grupări funcționale care reacționează, eliminând molecule mici (apă, alcool, amoniac); macromolecula rezultată are o compoziție diferită de cea a monomerilor.
Clasificarea polimerilor
-
Naturali – celuloză, amidon, proteine
- Sintetici – polietilena, PVC, nailonul
- După comportamentul termic:
-
Termoplastici – se topesc și pot fi remodelați (ex: polietilena, PVC)
- Termorigizi – se rigidizează ireversibil la încălzire (ex: rășini epoxidice, melamină)
- Liniar
- Ramificat
- Reticulat
Exemple de polimerizare
- Exemplul 1: Polimerizarea etenei (C₂H₄) pentru obținerea polietilenei. Etena, un monomer nesaturat (legătură dublă), suferă polimerizare radicalică sub influența inițiatorilor (peroxizi). Reacția este de adiție: n CH₂=CH₂ → -(CH₂-CH₂)n-. Polietilena este un termoplastic cu structură liniară, utilizată în ambalaje și recipiente.
- Exemplul 2: Obținerea nailonului 6,6 prin policondensare. Monomerii sunt acid adipic (HOOC-(CH₂)₄-COOH) și hexametilendiamina (H₂N-(CH₂)₆-NH₂). În reacție se elimină apă, formându-se legături amidice. Produsul este o poliamidă cu rezistență mecanică ridicată, folosită în fibre textile.
- Exemplul 3: Polimerizarea clorurii de vinil (CH₂=CHCl) la policlorură de vinil (PVC). Polimerizarea este de adiție, cu formarea unui lanț cu unități -CH₂-CHCl-. PVC-ul este rigid sau plasticizat, utilizat în țevi, cabluri și profile.
Verifică-te!
- Care sunt cele două tipuri principale de polimerizare și prin ce se deosebesc?
- Ce înseamnă gradul de polimerizare și cum influențează proprietățile polimerilor?
- Dați câte un exemplu de polimer termoplastic și unul de polimer termorigid, din lecție.