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La chimica del carbonio

Polimeri

I polimeri sono composti naturali o sintetici a elevata massa molecolare, costituiti da molecole di grandi dimensioni (macromolecole). I polimeri derivano dalla combinazione (polimerizzazione) di molecole di piccole dimensioni e a basso peso molecolare, detti monomeri, che si concatenano tra di loro secondo lunghe sequenze e che rappresentano le unità strutturali dei polimeri. Un polimero formato da un solo tipo di monomero è detto omopolimero (per esempio, il polietilene che risulta dall’unione di numerose molecole di etilene); un polimero formato dall’unione di due o più tipi di monomero è detto copolimero (per esempio, il nailon è una poliammide formata dall’unione, secondo una sequenza alternata, di molecole di acido adipico e di esametilendiammina). Sono polimeri importanti sostanze naturali come la cellulosa, le proteine, la gomma naturale, come pure materiali sintetici di fondamentale interesse tecnologico, come le materie plastiche.

In base al grado di polimerizzazione (g. di p.) cioè al numero di unità strutturali, i polimeri possono essere distinti in bassi polimeri (g. di p. tra 10 e 100), medi polimeri (g. di p. tra 100 e 1000) e alti polimeri g. di p. superiore a 1000), questi ultimi caratterizzati dal maggiore interesse applicativo. La classificazione più generale dei polimeri comunque è basata sul tipo di reazione di polimerizzazione attraverso cui si formano. Si distinguono le due grandi classi dei polimeri di addizione e dei polimeri di condensazione (nel primo caso le molecole dei monomeri, che in genere presentano un doppio legame, si sommano le une alle altre dando il polimero come unico prodotto finale; nel secondo caso le molecole dei monomeri si legano le une alle altre con eliminazione di molecole secondarie di piccole dimensioni, principalmente acqua).

I polimeri in cui i gruppi sostituenti sono disposti con elevata regolarità lungo la catena della macromolecola assumono una struttura simile a quella che si riscontra in un cristallo (di ciò si avvantaggiano le caratteristiche meccaniche e chimiche del polimero). Ne è un esempio il polipropilene isotattico, in cui tutti i gruppi sostituenti R sono disposti dalla stessa parte rispetto a un piano. Un polimero si definisce sindiotattico se i gruppi sostituenti si alternano rispetto a un piano, atattico se la disposizione spaziale dei gruppi sostituenti è casuale.

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