Polímeros. Un polímero es una gran molécula que se constituye a partir de la repetición y unión de muchas unidades de una molécula más pequeña. La molécula pequeña que se repite, que consiste en la unidad representativa del tipo de polímero, se llama monómero. Una unión de dos moléculas se llama dimero, la unión de tres moléculas se llama trímero y la de cuatro se denomina tetrámero. El término polímero se refiere a la unión de una cantidad mayor, muchas veces decenas o centenares.
Una forma de representar los polímeros es indicar el monómero o unidad representativa encerrada por un paréntesis y adjuntar un número N que indica la cantidad de copias que se van sumando y uniendo. Los polímeros se pueden clasificar según su origen, como polímeros naturales, es decir formados de modo natural, polímeros semisintéticos o de transformación, los cuales son obtenidos luego de la manipulación de polímeros naturales con el fin de cambiar sus propiedades, o polímeros sintéticos, que son polímeros obtenidos a partir de la reacción de polimerización con un monómero específico. Otra clasificación posible es según su carácter químico. ya sea como polímeros inorgánicos, cuyos monómeros no están formados por carbono, y los cuales generalmente están formados por fósforo o silicio, como es el caso de la silicona.
También pueden ser polímeros orgánicos, que sí están formados por largas cadenas de carbono. Por ello, los monómeros que los forman deben tener necesariamente carbono. Dentro de los polímeros orgánicos se encuentran los plásticos, polímeros que pueden moldearse para obtener una forma determinada. Otra clasificación posible es de acuerdo a su estructura.
Existen los polímeros lineales, que se caracterizan porque la cadena de monómeros no posee ramificaciones, teniendo así un polímero lineal. Ocurre principalmente cuando la reacción de polimerización puede añadir monómeros solo a los extremos de la cadena. También existen polímeros ramificados, que se caracterizan porque existe una cadena principal de la cual salen ramificaciones, y polímeros entrecruzados, que se caracterizan por presentar dos o más cadenas lineales, las cuales se unen en distintos lugares formando así un enrejado de monómeros. También se pueden clasificar los polímeros de acuerdo a los monómeros que los forman. Un homopolímero está formado por solo un tipo de monómero.
En cambio, los copolímeros están formados por dos o más tipos de monómero. También se pueden clasificar de acuerdo a sus propiedades físicas. Los polímeros termoplásticos son los que al aumentar la temperatura podemos cambiar su forma. Los termorrígidos son polímeros que una vez moldeados mantienen su forma a pesar de los cambios de temperatura. Las fibras son polímeros que tienen forma de hilos y los elastómeros son polímeros que pueden recuperar su forma original luego de haber sufrido una deformación.
Tipos de polimerización, reacciones de adición, En las polimerizaciones de adición no hay pérdida de especies por parte de los monómeros, pues muchas veces los enlaces entre los monómeros se crean debido a insaturaciones dentro de ellos. Reacciones de condensación, donde los monómeros suelen tener átomos en sus extremos, generalmente moléculas de agua, las cuales se liberan al momento de enlazarse un monómero con otro. Polímeros sintéticos. Una vez conocidos los procesos de polimerización, bastaba tiempo para que los científicos comenzaran a sintetizar sus propios polímeros.
Todos los artículos de plástico que conocemos son hechos a partir de polimerizaciones artificiales, es decir, son polímeros sintéticos. Dentro de los más notables podemos mencionar el nylon, la baquelita, el PVC y toda la gama de plásticos que vemos en nuestra vida cotidiana. Muchos de los descubrimientos de los polímeros sintéticos fueron accidentales, es decir, luego de experimentar con ciertas sustancias lograron obtener plásticos con propiedades beneficiosas, los cuales nombraron como nuevos polímeros.
¿Es posible ver el signo de reciclaje con un número en el centro? Este número se utiliza para distinguir los distintos tipos de polímeros para un correcto reciclaje. A continuación veremos una tabla con los distintos tipos de polímeros sintéticos de interés.
El número 1 corresponde al tereftelato de polietileno. El número 2 corresponde al polietileno de alta densidad. El número 3 al policloruro de vinilo. El número 4 al polietileno de baja densidad.
Número 5 al polipropileno. Número 6 al poliestireno. Y el número 7 corresponde a todo el resto de los polímeros.
Caucho. El caucho es un polímero natural de gran utilidad en la actualidad. es obtenido del árbol llamado Edea brasilenis, como un líquido lechoso. El caucho es un polímero cuyo monómero es el isopreno. Dentro de sus propiedades se encuentra una gran resistencia mecánica, la cual se debe a que tiene una estructura química regular.
A pesar de sus buenas propiedades, el caucho natural, ante cambio de temperatura, cambia también su rigidez, endureciéndose con el frío y ablandándose con el calor. Por ello, el científico Charles Goodyear descubrió que al calentar el caucho natural en presencia de azufre, se mantenía la resistencia mecánica y se perdía la viscosidad. es decir, se mantenía inalterable ante los cambios de temperatura. Este proceso se conoce como vulcanización.
Una vez que el caucho es vulcanizado, el nuevo caucho se conoce como caucho sintético. El caucho es originario de América, donde los antiguos nativos descubrieron sus propiedades, llegando a utilizarlo para crear pelotas con las cuales practicaban distintos deportes. Proteínas.
Las propiedades de las proteínas vienen dadas por la cadena de aminoácidos que los conforman. Las propiedades de los aminoácidos están dadas a su vez por la cadena radical de carbonos, la cual es variable. El enlace entre dos aminoácidos se conoce como enlace peptídico, el cual es un enlace covalente y que al ocurrir libera una molécula de agua.
A pesar de que las proteínas son unión de muchos aminoácidos, el orden de esto hace que las propiedades de las proteínas varíen. Las proteínas tienen estructura primaria, que corresponde al orden de los aminoácidos que forman la proteína, los cuales le confieren propiedades específicas. Tienen también estructura secundaria. la cual una vez que tenemos clara la secuencia lineal de aminoácidos en la cadena, estos empiezan a interactuar a través de puentes de hidrógeno.
Dentro de las estructuras secundarias se conocen dos tipos principales, la hélice alfa y la lámina plegada beta. Estructura terciaria, que corresponde a la distribución espacial que adaptan las proteínas cuando se empiezan a organizar sobre sí mismas, quedando con una disposición tridimensional. Esta nueva organización se debe a tracciones y repulsiones eléctricas, junto con puentes de disulfuro y también puentes de hidrógeno. La estructura terciaria de las proteínas es la que le confiere su funcionalidad y determina su solubilidad en agua. Y estructura cuaternaria.
A pesar de que las estructuras anteriores dependen únicamente de los aminoácidos que forman la proteína, la estructura cuaternaria es un complejo proteico. Es decir, es la unión, mediante enlaces débiles, de dos o más cadenas peptídicas diferentes, cada una con su propia estructura terciaria. Es posible que al cambiar ciertas condiciones del medio, se logre que la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria se desarmen, producto de la alteración de las fuerzas intermoleculares que las determinan. Este fenómeno se llama desnaturalización.
La desnaturalización puede ocurrir por el cambio de las siguientes variables. Temperatura, pH, radiación, cambios mecánicos y cambios de solvente. Por ello, es de importancia vital mantener niveles correctos de pH y temperatura dentro del cuerpo.
A partir de la organización estructural de las proteínas, es que podemos clasificarlas del siguiente modo. Como proteínas globulares, las cuales son aquellas que se agrupan de forma esférica, y proteínas fibrosas, que son aquellas que se organizan de forma lineal, ya sea como fibra o fibra. o bien como lámina.
Ácidos nucleicos. Los ácidos nucleicos son polímeros que permiten transmitir material genético de generación en generación perpetuando así la especie. El monómero es conocido como nucleótido, el cual puede ser de distintos tipos. Un nucleótido está formado a su vez por una pentosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada. La diferencia estructural entre el ARN y el ADN es que la pentosa del primero es una ribosa, mientras que la pentosa estructural del ADN es una desoxirribosa.
El ADN sirve de molde o de banco de información de las proteínas que cada célula va a sintetizar. El ARN participa en dicho proceso de síntesis.