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A Constituição dos polímeros

Este vídeo permite um melhor entendimento sobre os polímeros em relação a sua constituição química e seus processos de formação.

Poliestireno compõe o isopor

Mais exemplos de polímeros artificiais

Polímeros naturais

Polímeros de condensação

Síntese da Poliamida

Copolímeros

Os polímeros (do grego: ‘poli’ = muitos; ‘mero’= parte) são macromoléculas em cadeia formadas pela união de estruturas químicas repetidas, os monômeros. Se forem formados por um único tipo de monômeros, chamam-se homopolímero. Caso estejam presentes mais de um tipo de monômero, são chamados copolímeros.
 
Os principais tipos de copolímeros são:

copolímeros alternados: -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-
copolímeros periódicos: (-A-A-A-B-B-A-B-A-B-)n
copolímeros aleatórios: -B-A-A-B-A-B-B-B-A-B-B-A-
copolímeros em blocos: -A-A-A-A-B-B-B-A-A-A-A-B-B-B-


Representação química

Devido à inconveniência de representar estruturas tão grandes por extenso, desenvolveu-se a seguinte representação para cadeias poliméricas:

Entre parênteses encontra-se a estrutura química que se repete ao longo da cadeia, com um índice n representando a repetição desta parte, um número indeterminado de vezes. É importante perceber que a estrutura do monômero (molécula que reage para formar a cadeia) é diferente da do polímero: no exemplo acima, a ligação dupla entre os carbonos do cloreto de vinila dá lugar às ligações simples que se formam entre os monômeros no PVC.

Polímeros naturais e sintéticos

Polímeros são frequentemente encontrados na natureza. Exemplos de polímeros naturais são os polissacarídeos (polímeros de açúcares, como celulose e amido), cadeias polipeptídicas (cadeias de aminoácidos, como proteínas e enzimas) e ácidos nucleicos (cadeias de nucleotídeos). Entre os polímeros sintéticos estão o polietileno, policloreto de vinila (PVC), polipropileno (PP), poliamida (náilon), etc.

Reações de polimerização

A produção de polímeros sintéticos se dá pelas reações de polimerização – as reações que formam ligações entre os monômeros para propagar a cadeia polimérica – que se classificam em reações de adição (poliadição) ou condensação (policondensação).

Poliadição

Ocorre a quebra de ligações duplas dos monômeros em uma reação rápida e exotérmica, geralmente catalisada por metais como a platina. É o principal processo de obtenção de plásticos como polietileno, PP, PVC, politetrafluoretileno (PTFE – teflon) e poliestireno (isopor). Estes materiais são chamados polímeros de adição.


Policondensação

A extensão da cadeia ocorre através de reações de condensação de grupos funcionais (reações com formação de ligação entre duas moléculas, com perda de uma molécula pequena, geralmente água), como aminas, álcoois e ácidos carboxílicos. Esta reação é tipicamente mais lenta que a poliadição. Entre os polímeros produzidos desta forma estão: poliésteres (PET, dácron, terilene), poliamidas (nylon), silicones e policarbonato. Estes são chamados polímeros de condensação.

Polímeros termoplásticos e termofixos

Polímeros podem ser classificados quanto à sua maleabilidade, sendo alguns viscosos e moldáveis a certa temperatura, os chamados polímeros termoplásticos - e outros com estrutura tridimensional definida e rígida, os polímeros termofixos. A diferença é justificável pelas suas estruturas químicas: os termoplásticos são constituídos longas cadeias unidas apenas pelas forças de Van der Waals (forças fracas), enquanto nos termofixos, as cadeias fazem ligações cruzadas entre si, tornando restrito o movimento individual das cadeias para que o material mude de forma.

Existem tratamentos químicos para enrijecer as estruturas poliméricas como a vulcanização. Este processo consiste no aquecimento de borrachas ou outros polímeros similares na presença de enxofre. São formadas ligações cruzadas entre as cadeias, alterando as propriedades mecânicas do polímero para o fim desejado.