🧵

Chimie organică

Polimeri

Polimerizare prin adiție și condensare — polietilena, PVC, nailon, cauciuc, polistiren.

Capitole Formule Teste Tabel periodic

Terminologie

Monomer: molecula mică (de obicei cu legătură dublă sau bifuncțională) care se repetă.

Polimer: macromoleculă formată din mii de monomeri legați covalent.

Grad de polimerizare (n): numărul de unități monomerice.

Masa molară: M_polimer = n × M_monomer


Tipuri de polimerizare

1. Polimerizare prin adiție

Monomeri cu legătură dublă C=C se adaugă succesiv fără eliminare de subproduse.

$$n \cdot CH_2=CH_2 \rightarrow [-CH_2-CH_2-]_n$$

Catalizator: radical, acid, bază sau coordinativ (Ziegler-Natta).

2. Polimerizare prin condensare (policondensare)

Monomeri bifuncționali reacționează cu eliminare de molecule mici (H₂O, HCl).

$$n \cdot H_2N-R-COOH \rightarrow [-NH-R-CO-]_n + nH_2O$$


Polimeri prin adiție

MonomerPolimerSimbolUtilizare
etenă CH₂=CH₂polietilenăPEpungi, recipiente, izolații
propenă CH₂=CHCH₃polipropilenăPPambalaje, fibre, auto
cloroetena CH₂=CHClpoliclorură de vinilPVCconducte, pardoseli, tâmplărie
stiren CH₂=CH–C₆H₅polistirenPSambalaje, spumă (polistiren expandat)
tetrafluoroetena CF₂=CF₂politetrafluoroetenaPTFE (Teflon)tigăi antiaderente, etanșări
metacrilat de metilpolimetacrilat de metilPMMA (Plexiglas)geamuri, lentile

Polimeri prin condensare

Poliamide

Legătura amidică: –CO–NH–

Nailon-6,6 (poliamida 6,6):

  • Monomeri: hexametilen-diamina H₂N(CH₂)₆NH₂ + acid adipic HOOC(CH₂)₄COOH
  • Produs: [–NH(CH₂)₆NH–CO(CH₂)₄CO–]ₙ + nH₂O
  • Utilizare: fibre textile, ciorapi, parașute, angrenaje

Nailon-6 (Perlon):

  • Monomer: caprolactamă (ciclic) → polimer liniar
  • [–NH(CH₂)₅CO–]ₙ

Poliestere

Legătura esterică: –COO–

PET (polietilen tereftalat):

  • Monomeri: acid tereftalic + etilenglicol
  • HOOC–C₆H₄–COOH + HO–CH₂CH₂–OH → [–CO–C₆H₄–CO–O–CH₂CH₂–O–]ₙ + H₂O
  • Utilizare: sticle plastic, fibre (poliester), pelicule

Rășini fenol-formaldehidice (Bachelita)

  • Monomeri: fenol + formaldehidă
  • Policondensare → rețea 3D (termoreactivă)
  • Prima masă plastică sintetică (1907); prize, mânere, circuit imprimat

Cauciuc natural și sintetic

Cauciuc natural (polizopren cis): din seva arborelui Hevea brasiliensis; polimer al izoprenului (2-metil-1,3-butadienă).

Vulcanizarea (cu S): formarea de punți –S–S– între lanțuri → elasticitate, rezistență.

Cauciuc sintetic:

  • Neopren (polibutadienă): rezistent la uleiuri
  • Cauciuc butil: impermeabil la gaze (camere de aer)
  • SBR (stiren-butadienă): anvelope auto

Proprietăți generale

ProprietatePolimeri
Masă molecularăFoarte mare (10⁴–10⁶ g/mol)
Punct de topireNu au un punct fix — interval
TermoplasticiSe topesc la cald (PE, PP, PVC) — se pot reprelucra
TermoreactiviFormează rețele 3D ireversibile la cald (bachelita, epoxidice)
ElastomeriElastic la T camerei (cauciuc)

La examen

  • Polimerizare prin adiție: monomer cu C=C; fără subprodus
  • Policondensare: monomeri bifuncționali; se elimină H₂O sau HCl
  • PVC din cloroetena; PE din etenă; PP din propenă
  • Nailon = poliamida (legătură –CO–NH–); PET = poliestera (legătură –COO–)
  • Masa unui polimer: M = n × M_monomer (n = grad de polimerizare)
  • Cauciuc natural = polizopren cis; vulcanizarea cu S → rețea de sulf