Resumo de Química - Polímeros - Questões Estratégicas
Resumo de Química - Polímeros
Polímeros são macromoléculas formadas por milhares de moléculas pequenas chamadas de monômeros.
Os monômeros são moléculas de baixa massa molecular que através das reações de polimerizaçãoformam a cadeia macromolecular.
A palavra "polímero" é composta pela junção das palavras gregas "poli" que quer dizer "muitas" e "mero" que quer dizer "partes".
A quantidade de unidades de "meros" presentes na estrutura de uma macromolécula é chamada de grau de polimerização.
Como são formados os polímeros?
Com a ajuda de um catalizador (aquele que diminui a energia de ativação do processo) e com pressão (P) e temperatura (T) adequadas, os monômeros começam a fazer ligações químicas entre si (ligação covalente) e dão origem aos meros de uma grande cadeia de polímeros.
As classificações dos polímeros são muito importantes. Algumas de suas propriedades são explicadas através de cinco divisões, sendo que duas delas são cruciais: a térmica e a síntese.
Origem: natural ou sintético;
Mecânico: plástico, elastômetro ou fibra;
Térmico: termoplástico ou termofixo;
Composição: homopolímeros ou copolímeros;
Síntese: adição ou condensação.
Os polímeros podem ser naturais ou sintéticos. Os naturais ocorrem na natureza, independentemente de ser dentro ou fora do organismo dos seres. Exemplo: celulose, o látex (borracha), o amido, o glicogênio, proteínas e a fibroína.
Os polímeros sintéticos ou artificiais são os fabricados em laboratórios. São feitos para fins comerciais, como o polimetacrilato de metila (acrílico), propeno: polipropileno (PP) policloreto de vinila (PVC) e polietileno.
Quanto a mecânica
A mecânica dos polímeros pode ser plástica, elastômetra ou fibra. Na produção dos plásticos, geralmente é usado o petróleo como matéria-prima.
O mais importante, os elastômetros, são aqueles que podem ser puxados. Ou seja, as suas ligações não são quebradas quando é feita a tração.
Completamente diferente dos elastômetros, as fibras não podem ser puxadas. Ou seja, as suas ligações se quebram quando é feita a tração. Na natureza, as fibras podem ser encontradas em folhas e frutos, como o algodão e o linho; pelos de animais; caules e sementes.
Quanto ao térmico
Os plásticos naturais ou sintéticos podem ser termoplásticos ou termofixos (ou termorrígidos). Essa classificação é devido a capacidade dos polímeros serem aquecidos e moldados.
Os polímeros termoplásticos podem ser aquecidos e moldados, processo que resultará na produção de uma nova utilização. Eles permitem o aquecimento que possibilita a moldagem. São materiais maleáveis e também recicláveis.
Os polímeros termorrígidos não resistem ao aquecimento e se decompõem, pois após esse processo eles não voltam a sua forma de origem.
Dica: para saber se o polímero é termoplástico ou termorrígido, basta olhar para sua estrutura. Se ele tiver uma estrutura linear, em que o monômero tem cadeias ramificadas, ele é termoplástico. Mas se tiver estrutura tridimensional, em que as cadeias apresentam ligações cruzadas, o polímero será termofixo.
Os polímeros podem ser compostos por homopolímeros ou copolímeros.
Homopolímeros indicam que a cadeia molecular da macromolécula é formada por monômeros idênticos.
Enquanto que nos copolímeros a cadeia molecular é formada por diferentes monômeros, por coligação de polímeros.
Quanto a síntese
Os polímeros podem ser formados por reações de adição ou por reações de condensação.
Polímeros de adição: são formados por monômeros iguais e as reações de adição são compostos insaturados. Nessa reação haverá a quebra da ligação dupla, que é formada por "pi" e "si".
Quando a ligação "pi" é quebrada, os elétrons se movimentam para outros lugares e se tornam pontos de ligação com outro monômero que também passará pelo mesmo processo. Eles se juntam para formar a estrutura do polímero.
Exemplo: O polietileno é um dos mais importantes e simples formados por reações de adição. Ele vem do etileno (eteno) e é usado na produção de sacolinhas plásticas, em embalagens de água sanitária e de sabão em pó liquido.
Polímeros de condensação: são formados pela união de monômeros diferentes por meio da eliminação de molécula pequena. Geralmente essa molécula eliminada é a água (H2O), mas pode ser álcool ou ácido.
Na reação de condensação não é necessário que os compostos sejam insaturados, mas é necessário que a cadeia molecular repita duas vezes, como o diácido ou a diaminas.
Nessa reação, após eliminar a molécula de água, os outros dois elementos da cadeia irão se condensar e formar uma macromolécula, o polímero. Exemplo: náilon ou poliamida, kevlar, poliéster e silicones.
São materiais que se degradam pela ação dos organismos vivos ou enzimas, como bactérias, fungos e algas. Em condições de bidegradação favorável podem ser degradados em questão de semanas ou meses.
Os polímeros biodegradáveis se encaixam no conceito de sustentabilidade por evitarem o acúmulo de lixo e poluição. Eles são usados na industrialização de sacolas, embalagens de alimentos, produtos de consumo e para a agricultura.