Polymerisation är namnet på den kemiska process som resulterar i bildandet av makromolekyler (stora molekyler) som kallas polymerer, genom kombinationen av mindre molekyler, monomererna.
reaktionen av polymerisation det är mycket vanligt i naturen, vilket vi kan se i kolhydrater (som stärkelse) och proteiner (som kasein i mjölk). Det förekommer också syntetiskt, eftersom den stora majoriteten av polymerer som används av människor i deras dagliga liv är konstgjorda.
Den första polymeren framställd av polymerisation syntetisk var bakelit, 1909, av den belgiske kemisten Leo Hendrik Baekeland.
I allmänhet, för att en monomer ska kombineras med en annan (oavsett om de är lika eller olika) i en reaktion av polymerisation, är det nödvändigt att det finns fri valens (kemisk bindning som ska utföras) i båda monomererna.
Dessa valenser uppstår som ett resultat av brytning av bindningar, genom användning av katalysatorer (som nickel), yttre förhållanden som ljus och värme, eller av fenomenet resonans i strukturen (förskjutning av elektroner).
Vid bildandet av polypropen (PP-polymer), till exempel, som används i husgeråd och leksaker pi länk (π) i varje molekyl bryts ned enligt följande:
Brott av pi-bindning i propen
Således kan varje propenmonomer binda till två andra propenmonomerer och bilda polymeren PP eller polypropen (prefixet poly indikerar flera monomera enheter). Det vanligaste sättet att representera en polymer har monomeren mellan parentes och, på utsidan, bokstaven n, vilket indikerar flera monomerer, som vi kan se i fallet med PP-polymeren:
Representation av PP-polymer
reaktionen av polymerisation kan göras på olika sätt, som vi kommer att se nedan:
a) Reaktion av additionspolymerisation
I denna polymerisation, det sker alltid ett brott av en pi-bindning i monomeren, vilket gör att två fria valenser uppträder i strukturen, som vid bildandet av polyeten, polymer som ofta används i farmaceutiska förpackningar.
Polyeten Addition Polymer Strukturformel
På polymerisation av polyeten används molekyler av eten (eten), som har en pi-bindning mellan de två kolatomerna, som monomer. När denna bindning bryts uppstår två fria valenser, en på varje kolatom som var involverad i pi-bindningen. Monomererna förenas exakt i var och en av dessa valenser, det vill säga valensen hos den ena är kopplad till den andras valens, och så vidare.
Polyetenbildningsekvation
b) Additionspolymerisationsreaktion 1.4
I denna polymerisation presenterar monomererna två alternerande dubbelbindningar (en pi och en sigma), vilket gynnar fenomenet av resonans (växelvis positionen för pi-elektronerna i pi-bindningen), som vid bildandet av syntetiskt gummi (polybutadien)
Strukturformel för polybutadien
Den monomera enheten för denna polymer är butadien, som har två alternerande dubbelbindningar. Med resonans har strukturen en dubbelbindning mellan kol 2 och 3, och två fria valenser på kol 1 och 4. Det är just i dessa fria valenser av kol 1 och 4 som monomererna kombineras.
Butadienresonans
c) Reaktion av kondensationspolymerisation eller eliminering
Det är en reaktion av polymerisation där två monomerer (samma eller olika) samtidigt förlorar atomer eller grupper, vilket resulterar i två fria valenser i var och en av dem. På detta sätt sker alltid eliminering av väte från en monomer, som sedan förenas med en halogen (F, Cl, Br, I), OH, NH2eller till CN för den andra monomeren.
Så, i polymerisation genom eliminering bildas alltid vatten, halogenerad syra (HCl, HI, HF, HBr), ammoniak (NH)3) eller cyanvätesyra (HCN) förutom polymeren. Se till exempel representationen av bildandet av polyester, ett material som används som tyg:
Polyesterbildningsekvation
Polyesterbildande monomerer är p-bensendiolsyra och etan-1,2-diol. Det kan vi observera i detta polymerisation eliminering av vattenmolekyler sker, eftersom de två monomererna har två hydroxyler. I denna process förlorar syran de två hydroxylerna, och dialkoholen förlorar endast vätet från sina hydroxyler:
Polyester struktur
Polyestermonomerer sammanfogas av syret i alkoholen och kolet i karboxylsyran.
Av mig Diogo Lopes Dias
Källa: Brasilien skola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-polimerizacao.htm