¿Cómo se sintetizan los materiales?
La producción en gran escala de materiales poliméricos, como el polietileno, el nailon y el poliéster han transformado de manera radical la naturaleza de los productos que utilizamos día con día, desde ropa, muebles, juguetes, envases y empaques , hasta automóviles y computadoras todos esos productos estan hechos o contienen al menos algo de plastico o fibra sintética.
La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como 'polimerización por pasos' o como 'polimerización en cadena'. En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependera de parametros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, de ahí que se hable de masa promedio del polímero.

La polimerización en etapas (condensación) necesita al menos monómeros bifuncionales.
Ejemplo: HOOC--R1--NH2
Si reacciona consigo mismo, entonces:
2 HOOC--R1--NH2 HOOC--R1--NH• + •OC--R1--NH2 + H2O HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O
La polimerización puede producirse naturalmente, como la unión de tres
moléculas de acetaldehído (CH3CHO), que se unen para formar
paraldehído. Pero industrialmente la polimerización se produce de forma
artificial mediante la aplicación de presiones y temperaturas elevadas y
también por la aplicación de catalizadores, compuestos químicos que
intervienen en latransformación, pero que no aparecen en el compuesto
final.
Los polímeros artificiales constituyen el núcleo de todos los plasticos
empleados en la actualidad. Aunque existen multitud de polímeros
distintos, cada uno de los cuales posee características distintas de
flexibilidad, resistencia, transparencia, etc., el proceso constituyente es
similar en todos los casos.
Se pueden dividir en polímeros naturales y sintéticos:
–
Los polisacaridos, las proteínas y los acidos nucleicos son polímeros
naturales que cumplen funciones biológicas de extraordinaria importancia en
los seres vivos y por eso se llaman biopolímeros.
–
Los polímeros naturales son aquellos que proceden de los seres
vivos.
–
El polietileno de los envases plasticos, el poliuretano de las zapatillas y el
rayón de una prenda de vestir son polímeros sintéticos.
–
Los polímeros sintéticos son aquellos que se obtienen por síntesis
ya sea en una industria o en un laboratorio.
¿Qué son los homopolimeros y copolimeros?


Polimerización: síntesis de polímeros
–

Homopolímeros. Son macromoléculas formadas por la repetición de unidades
monómeras idénticas. La celulosa y el caucho son Homopolímeros naturales. El polietileno y el PVC son Homopolímeros sintéticos.
– Copolímeros. Son macromoléculas constituidas por dos o mas unidades
monómeras distintas. La seda es un Copolímeros natural y la baquelita, uno sintético.
– Si los monómeros se agrupan en forma azarosa, el polímero se llama Copolímero al azar.
– Si se ubican de maneraalternada, se obtiene un Copolímero
alternado.
– Si se agrupan en bloque, por ejemplo, dos monómeros de un tipo y tres
monómeros del otro, en forma alternada, se forma un Copolímero en bloque.
Los polímeros son macromoléculas que se forman a partir de la unión de moléculas pequeñas o monómeros. El proceso por el que se unen los monómeros se llama polimerización.
La polimerización puede llevarse a cabo por adición o por condensación.
• Polímeros de adición. Se forman por la unión sucesiva de monómeros, que tienen uno o mas enlaces dobles y triples.
En esta fórmula, R puede ser un atomo de hidrógeno, un grupo alquilo o algún grupo funcional como halógeno, acido carboxílico, éster u otro. Los monómeros utilizan el enlace doble o triple para unirse entre sí.
En el proceso de polimerización de este tipo se distinguen tres etapas:
Iniciación, en la que participa como reactivo una molécula llamada iniciador; propagación, en la que la cadena comienza a alargarse por repetición del monómero y terminación, en la que se interrumpe el proceso de propagación y la cadena deja de crecer ya que se han agotado los monómeros.
Polímeros de adición: el polipropileno

• Polímeros de condensación. Se forman por un mecanismo de reacción en etapas, es decir, a diferencia de la polimerización por adición, la polimerización por condensación no depende de la reacción que la precede: el polímero se forma porque los monómeros que intervienen tienen mas de un grupo funcional capaz de reaccionar con el grupo de otro monómero.
Los grupos acidocarboxílico, amino y alcohol son las funciones mas utilizadas en estos fines. En este tipo de reacción, por cada nuevo enlace que se forma entre los monómeros, se libera una molécula pequeña.
• Un polímero es una molécula de elevada masa molecular, constituida por unidades estructurales menores, llamadas monómeros.
• Los polímeros pueden tener un origen natural o sintético.
• La polimerización es el proceso mediante el cual un número de monómeros se unen para formar un polímero.
•Según el tipo de polimerización por la cual se obtienen, hay polímeros de adición y de condensación.
• De acuerdo a su composición, los polímeros pueden estar formados por
Monómeros iguales u Homopolímeros y por dos o mas monómeros distintos o Copolímeros.
Los polímeros de adición pueden obtenerse a través de un proceso de
polimerización catiónica, aniónica o radicalaria, según sea el reactivo iniciador que se emplee para ello.
La polimerización catiónica de un alqueno es el proceso en el que el extremo por el que crece la cadena es un catión (electrófilo). Veamos el caso de la polimerización catiónica del propileno para obtener el polipropileno.
1. Iniciación. Se adiciona un acido (HA) al propileno. El protón H+ (reactivo iniciador) ataca los electrones del enlace doble y termina uniéndose a uno de los atomos de carbono.
En esta reacción se genera un ion carbonio (especie deficiente en electrones).
2. Propagación. Como existe una muy baja concentración de HA, con respecto al alqueno, es improbable que el ion carbonio se encuentre con elA- y sea neutralizado.
En vez de esta reacción, el ion carbonio ataca al doble enlace (alta densidad
electrónica) de otra molécula de propileno, formando un nuevo ion carbonio y así sucesivamente se va alargando la cadena y el polímero sigue creciendo.
3. Terminación. La cadena deja de crecer y ahora es posible la reacción entre el ion carbonio y el anión.
Definiendo a los polímeros.
El sistema identifica solamente los seis polímeros mas usados que corresponden a los que se emplean en la fabricación de casi todos los productos conocidos. Se los identifica con un número dentro de un triangulo con flechas, indicando así que el material es reciclable.
La tabla muestra estos seis polímeros, con sus características, usos y código.
En cualquier caso, y dada la versatilidad de estos materiales, es posible encontrar un mismo tipo de polímero con aplicaciones muy diferentes. Como vemos en la tabla, existen, ademas, distintas variedades de algunos de ellos, por ejemplo el polietileno de baja densidad y de alta densidad.

Estructura y propiedades de los polímeros
Cuando los monómeros se unen para ir conformando los polímeros pueden dar
origen a diferentes formas o estructuras de polímeros. Los polímeros se clasifican según su forma en lineales y ramificados. Un polímero lineal se forma cuando el monómero que lo origina tiene dos puntos de ataque, de modo que la
polimerización ocurre unidireccionalmente y en ambos sentidos. Un polímero
ramificado se forma porque el monómero que lo origina posee tres o mas puntos de ataque,de modo que la polimerización.
En la actualidad hay tantos polímeros artificiales para otros tantos propósitos
diferentes que
es difícil imaginar nuestro mundo sin los “plasticos”.
Los plasticos son populares porque son:
• Económicos.
• Mas livianos y pueden sustituir la madera, la piedra o el metal.
• Muy resistentes a la oxidación y al ataque de acidos y bases.
• Inalterables a los agentes atmosféricos como la luz, el agua y el aire.
• Muy versatiles. Se fabrican con ellos objetos con gran diversidad de formas, texturas y colores; pueden ser suaves como las plumas y mas resistentes que el mismo acero.
• Son aislantes de la corriente eléctrica. Sin embargo, como en todas las cosas, estas mismas ventajas pueden ser sus peores inconvenientes. La alta resistencia a la corrosión, al agua y a la descomposición bacteriana, los convierte en residuos difíciles de eliminar y, consecuentemente, en un grave.

¿Qué ha aportado México a la química?
Los conocimientos científicos y tecnológicos que poseen las sociedades modernas son el resultado de las ideas y el trabajo de hombres y mujeres de diversas épocas, razas, nacionalidades y civilizaciones. Los pueblos indígenas en nuestro país tenían conocimientos diversos sobre las propiedades y las transformaciones de las sustancias. Este conocimiento les permitió aprovechar los recursos naturales de su entorno con múltiples propósitos.
Así como en todo el mundo, México tiene muchos científicos inteligentes muchas personas muy buenas que gracias a ellas estamos avanzados en lastecnologías gracias a sus esfuerzos de los nuevos descubrimientos de la química. México ha aportado muchas cosas a la química gracias a algunas personas de nuestro país…. Algunas aportaciones que han hecho son las siguientes:

1.-. Píldora anticonceptiva: Luis Ernesto Miramontes hizo la síntesis de la noretisterona, que es un compuesto activo base del primer anticonceptivo oral sintético.
2.- Televisión a color: Guillermo Gonzalez Camarena, que se apellida como yo: Camarena… el inventó en 1940 un sistema para transmitir televisión a color, el Sistema Tricromatico Secuencial de Campos. Mas tarde creó un sistema mas simple para generar color, el Sistema Bicolor Simplificado Lanzó la televisión a color en México.
3.- Concreto traslúcido. Probablemente en los próximos años la construcción de casas y edificios se realice con un nuevo material inventado por los ingenieros civiles Joel Sosa Gutiérrez de 26 años de edad y Sergio Omar Galvan Caceres de 25.
4.- Maíz de calidad proteínica (QPM por sus siglas en inglés): Evangelina Villegas creó un maíz con el doble de calidad proteínica y con 10 por ciento mas de grano. Este nuevo producto es un instrumento en la lucha contra la hambruna en el mundo.
5.- Tecnología Book on demand: Víctor Celorio inventó una nueva imprenta rapida llamada Instabook, que edita un libro en 17 segundos, donde se puede escoger el diseño mas adecuado, y hasta los escritores sin editor pueden imprimir sus copias.
6.- Mousepad; Armando M. Fernandez rediseñó para su uso comercial el Mousepad o almohadilla deratón en 1979, basado en conocimientos de ingeniería de reducción de costos, calidad, confiabilidad, caracterización y especificación de componentes y sistemas.
José Mario Molina-Pasquel Henríquez (*Ciudad de México, 19 de marzo de 1943). Es un ingeniero químico mexicano y uno de los mas importantes precursores para el descubrimiento del agujero de ozono antartico. Fue un co-receptor (junto con Paul J. Crutzen y F. Sherwood Rowland) del Premio Nobel de Química en 1995 por su papel en la dilucidación de la amenaza a la capa de ozono de la Tierra y de los gases clorofluorocarbonos (CFC), convirtiéndose en el único ciudadano mexicano en recibir un Premio Nobel de Química.
Ha realizado diversas investigaciones en el ambito de la química ambiental sobre el problema del ambiente. Molina decidió no limitar sus publicaciones a los medios científicos, sino ir mas alla y usar otros medios de comunicación para alertar al público en general de sus descubrimientos e influir en las políticas públicas. Es por esto considerado como uno de los primeros científicos en alertar acerca del peligro que representan para la capa de ozono los clorofluorocarbonos empleados en aerosoles, tanto industriales como domésticos.

En 1995 recibió el Premio Nobel de Química por sus trabajos conjuntos sobre la química de la atmósfera, especialmente sobre la formación y descomposición del ozono. Actualmente desempeña el cargo de académico de la Universidad de California, San Diego. En 2006 recibe el título honorífico de Doctor honoris causa por parte de laUniversidad de Chile.
Mario José Molina es considerado junto a Andrés Manuel del Río y Luis E. Miramontes, uno de los tres químicos mexicanos de mayor trascendencia universal.

El vanadio (un elemento importante para la metalurgia, fue descubierto Andrés Manuel del Rio en la Ciudad de México en 1801
(Un sueco lo redescubrió 30 años después)

Mario Molina recibió el premio Nobel por sus contribuciones al analisis de la química que causa el agujero de ozono en la estratosfera.
También la industria química en México esta constituida por una serie de empresas que se dedican a la fabricación de productos químicos y materiales relacionados, en ella se sintetiza sustancias químicas, con las que se realizan formulaciones.
Una de las partes mas importantes de la industria en México es la de petroquímica ya que es una de las industrias mas grandes e importantes de México.
En México hay muchas personas reconocidas que hicieron grandes aportaciones para la química como Andrés Manuel del Río, descubridor del binario, Luis E. Miramontes, inventor del primer anticonceptivo oral y Mario J. Molina, ganador del premio Nobel de química en 1995, son los tres químicos mexicanos de mayor trascendencia mundial. Miramontes fue galardonado con el premio Andrés Manuel del Río, en 1995. México es de gran importancia ya que en el nacieron grandes científicos si un gran productor de minerales cierto es que la química, como parte de la ciencia, es un patrimonio universal. Cualquiera de sus leyes y teorías puede ser verificada en cualquier punto delplaneta, siempre que se siga la experimentación adecuada. No obstante, el desarrollo de la ciencia sigue modelos cambiantes de un lugar a otro. La actividad científica misma se desenvuelve en un medio local que influye sobre ella. Por esta razón, diversos pasajes de este capítulo contienen citas, datos y anécdotas correspondientes al desarrollo de la química en México. Desde antes de la Conquista, los pobladores del valle de México sabían de la existencia y el aprovechamiento de las sales alcalinas. En tiempo de secas, estas sales afloraban a la superficie y formaban costras, que recibieron el nombre de tequixquitl o tequesquite. Sahagún cita que: “La tierra salitrosa se llama tequixquitlalli, que quiere decir tierra donde se hace el salitre”.
La Química Organica o Química del carbono es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno, también conocidos como compuestos organicos. Friedrich Wöhler y Archibald Scott Couper son conocidos como los 'padres' de la química organica. La química organica se constituyó como disciplina en los años treinta. El desarrollo de nuevos métodos de analisis de las sustancias de origen animal y vegetal, basados en el empleo de disolventes como el éter o el alcohol, permitió el aislamiento de un gran número de sustancias organicas que recibieron el nombre de 'principios inmediatos'. La aparición de la química organica se asocia a menudo al descubrimiento, en 1828, por el químico aleman Friedrich Wöhler,de que la sustancia inorganica cianato de amonio podía convertirse en urea, una sustancia organica que se encuentra en la orina de muchos animales. Antes de este descubrimiento, los químicos creían que para sintetizar sustancias organicas, era necesaria la intervención de lo que llamaban ‘la fuerza vital’, es decir, los organismos vivos. El experimento de Wöhler rompió la barrera entre sustancias organicas e inorganicas. Los químicos modernos consideran compuestos organicos a aquellos que contienen carbono e hidrógeno, y otros elementos (que pueden ser uno o mas), siendo los mas comunes: oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos. Por ello, en la actualidad, la química organica tiende a denominarse química del carbono.
La química inorganica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorganicos (por ejemplo, acido sulfúrico o carbonato calcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química organica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometalica que es una superposición de ambas.
Descubrimiento del eritronio
Andrés Manuel Del Río llegó a la conclusión de que había encontrado un nuevo elemento metalico. Preparó varios compuestos con él y al observar la diversidad de colores que presentaban, lo denominó 'pancromio' (muchos colores, en griego). Poco después, al observar que los compuestos calentados cambiaban su color al rojo, denominó al nuevo elementocomo eritronio (eritros, significa rojo en griego). Un año después entregó muestras que contenían el nuevo elemento a Alexander von Humboldt, quién los envió a Hippolyte Victor Collet-Descotils en París para su analisis. Collet-Descotils analizó las muestras e informó, equivocadamente, que contenía sólo cromo por lo que von Humboldt, a su vez, rechazó la pretensión de su amigo Don Andrés sobre un nuevo elemento.1
En 1830 en Suecia, el profesor Nils Gabriel Sefström lo redescubrió y lo bautizó con su nombre definitivo: vanadio, en homenaje a Vanadis, la diosa escandinava de la belleza y el amor. En el mismo año, Friedrich Wöhler, el químico aleman que sintetizó la urea por primera vez, demostró, analizando muestras del mismo mineral estudiado por Don Andrés, que vanadio y eritronio eran el mismo elemento. Posteriormente, el geólogo estadounidense George William Featherstonhaugh propuso, sin éxito, que el nuevo elemento fuese llamado rionio en honor a su descubridor original. Don Andrés comentó irónico frente al despojo: “el uso, que es tirano de las lenguas, ha querido que se llame vanadio, por no sé que divinidad escandinava; mas derecho tenía otra mexicana, que en sus tierras se halló hace treinta años”. Finalmente el químico inglés Henry Enfield Roscoe lo aisló en forma pura, por primera vez, en 1867. El último esfuerzo sin éxito por cambiar el nombre del elemento lo realizaron el físico mexicano Manuel Sandoval Vallarta y el historiador Arturo Arnaiz y Freg ante la Comisión Internacional de Nomenclatura Química, en 1948.