Polímeros y macromoléculas

Este cuestionario de Química de 2º de Bachillerato cierra el bloque de química orgánica con el estudio de los polímeros y macromoléculas, contenido que conecta la química de laboratorio con materiales de uso cotidiano y su impacto medioambiental, presente en la PAU (Selectividad).

Se distinguen los dos mecanismos fundamentales de polimerización: la polimerización por adición, que requiere monómeros insaturados (con al menos un enlace doble carbono-carbono, como en el polietileno) y no libera subproductos —la masa del polímero es la suma exacta de las masas de los monómeros—; y la polimerización por condensación, donde monómeros con grupos funcionales reactivos (como aminas y ácidos carboxílicos, o alcoholes y ácidos) se unen liberando una molécula pequeña, típicamente agua. Se clasifican ejemplos concretos: el PET y el Nailon 6,6 son polímeros de condensación, mientras que el polietileno de alta densidad y el poliestireno son de adición.

Se estudia el caucho natural como cis-1,4-poliisopreno, donde específicamente la configuración cis de los dobles enlaces (frente a la trans de la gutapercha, más rígida) es responsable de su elasticidad característica. Se explica el fundamento químico de los elastómeros: un grado moderado de entrecruzamiento entre cadenas (vulcanización) impide que estas se deslicen permanentemente unas sobre otras, permitiendo la recuperación de la forma original tras la deformación.

Se distinguen los termoplásticos (fuerzas intermoleculares débiles entre cadenas, se remodelan repetidamente con calor) de los termoestables (red tridimensional de enlaces covalentes permanentes, no se funden). Las proteínas se presentan como poliamidas naturales, formadas por aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos (un tipo de enlace amida), y la celulosa como polisacárido estructural de unidades de β-D-glucosa unidas por enlaces β(1→4) —distinción clave frente al almidón, formado por α-D-glucosa—.

Se cierra el bloque con la dimensión medioambiental: la persistencia en el medio ambiente durante siglos es el principal problema de los polímeros sintéticos no biodegradables, y el reciclaje químico (despolimerización para recuperar monómeros o materias primas petroquímicas) se presenta como alternativa al reciclaje mecánico tradicional (trituración y refundido).

Las 12 preguntas combinan clasificación de polímeros (adición/condensación), estructura de polímeros naturales (proteínas, celulosa, caucho), propiedades de materiales (termoplásticos, termoestables, elastómeros) y aspectos medioambientales. Las 12 flashcards recogen todas las definiciones del bloque para el repaso final.

• Distinguir la polimerización por adición de la polimerización por condensación y clasificar polímeros comunes según su mecanismo de formación
• Explicar por qué la configuración cis del caucho natural es responsable de su elasticidad, a diferencia de la configuración trans
• Explicar el fundamento del entrecruzamiento (vulcanización) en la memoria elástica de los elastómeros
• Distinguir termoplásticos y termoestables según la naturaleza de sus fuerzas intermoleculares
• Describir la estructura de polímeros naturales (proteínas, celulosa) y la diferencia entre reciclaje mecánico y químico

"El caucho natural es cis-1,4-poliisopreno. La configuración cis le confiere sus propiedades elásticas, a diferencia de la gutapercha, que es el isómero trans. La celulosa es un polímero lineal formado por unidades de beta-D-glucosa unidas mediante enlaces glucosídicos beta(1→4)."