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Texto: Reações de Polimerização
Características dos Polímeros
Os polímeros estão fortemente presentes em nosso cotidiano; basta olharmos à nossa volta e veremos diversos tipos desse material. Veremos os plásticos que são polímeros sólidos em condições normais e que podem ser moldados facilmente; as borrachas, também conhecidas como elastômeros, que possuem grande elasticidade e, em temperatura ambiente, podem ser deformadas e voltar ao estado inicial em pouco tempo. Outros importantes polímeros sintéticos são as fibras, que podem ser estiradas em filamentos, o que favorece o seu uso na indústria têxtil.
Com todas as características que citamos acima, os polímeros são largamente usados pela indústria como matéria-prima ou embalagem. A principal propriedade dos polímeros, que aumenta a demanda de seu uso, é a resistência mecânica. Em altas temperaturas, eles são facilmente moldáveis. A resistência mecânica tem relação com a energia gasta para alterar propriedades físicas da matéria. Nos polímeros, tais propriedades dependem de como as macromoléculas são formadas, o que, por sua vez, depende das reações que produzem polímeros, chamadas de reações de polimerização.
Nos polímeros lineares, as moléculas se organizam em uma mesma direção. Mesmo que apresentem ramificações, esses polímeros lineares crescem em apenas uma direção e podem se alinhar e até mesmo se entrelaçar, o que aumenta ainda mais a resistência mecânica desses polímeros. Se tais macromoléculas forem maiores, mais entrelaçadas podem estar, e a aproximação delas depende também das forças intermoleculares que podem ter: quanto maior a força intermolecular, mais rigidez terá o material polimérico.
Os polímeros tridimensionais crescem dessa forma devido a ligações que podem existir entre uma molécula e a sua vizinha; logo tais materiais, em função da forma de crescimento, são diferentes dos polímeros lineares. Por essa razão, eles são termofixos, ou seja, quando formados não podem ser remodelados com o uso do calor. O aumento de temperatura nesses materiais pode levar à decomposição ou até à combustão deles.
Em outras palavras, quanto mais se aumentam as ligações covalentes em macromoléculas vizinhas, maior será a resistência. É como se formasse uma grande rede e as moléculas grandes ficassem presas umas às outras; logo, esses materiais são bastante rígidos, como os pneus.
Polímeros que formam uma estrutura reticulada fazem com que os pneus resistam ao asfalto quente e à energia cinética empregada neles
Obtenção dos Polímeros
Como já dissemos, os polímeros são obtidos a partir de reações de polimerização. A síntese é feita por meio de processos industriais. Para identificar um polímero, as propriedades físicas são analisadas:
Polímero Densidade (g/cm³)
Borracha natural 0,91 – 0,93
Polipropileno 0,90 – 0,91
Polietileno de alta densidade 0,96
Polietileno de baixa densidade 0,92
Os polímeros sintéticos foram produzidos a partir do final do século XIX. Hendrik Baekeland (1863-1944), um químico belga, criou em 1909 a baquelite, resina resistente ao calor. Desde então, mais e mais polímeros vêm sendo sintetizados, tendo custos cada vez menores, o que possibilita o uso destes como matéria-prima de muitos materiais. A polimerização de adição e a de condensação são as duas maneiras básicas de se obter polímeros.
Polimerização de Adição
Neste tipo de polimerização, os monômeros são unidos formando longas cadeias poliméricas. Estes são amplamente usados nas indústrias, principalmente nas de plásticos, como: polietileno, policloreto de vinila, poliestireno, orlon e teflon.
Na reação de adição polimérica, as partes menores e iguais (ou simplesmente monômeros) são adicionadas às pontas da cadeia e assim sucessivamente, a depender do tamanho das macromoléculas. A polimerização de adição se caracteriza também por existir apenas um produto. Abaixo você pode conferir algumas reações de polimerização de adição.
Os polímeros de adição são classificados pelo tipo de monômero. Por isso, podem existir os vinílicos (C=C), que possuem ligações duplas entre dois carbonos (o nome dessa classe advém do radical vinila). Os polímeros acrílicos são outro tipo em que o monômero de início é 2-metilprop-2-etanoato de metila.
A grande diferença entre a polimerização de adição e a de condensação é que nesse caso existe a formação de um subproduto, geralmente um líquido, como água, amônia etc. As moléculas que se unem ao polímero propiciam a formação de uma molécula do subproduto. Observe nas reações a seguir:
Neste tópico abordamos as reações que formam polímeros, denominadas reações de polimerização. Elas podem ser de adição ou de condensação, sendo que nas reações de condensação há a liberação de um álcool, ácido ou água.
SANTOS, W. L. P.; MÓL, G. S. (Coord.) Química e sociedade: volume único – ensino médio. São Paulo: Nova Geração, 2005.