⚛️Polímeros en Selectividad y PCE: la parte de Química que parece fácil… hasta que cae en el examen⚗️⚗️
Aprende a distinguir polímeros de adición, condensación, termoplásticos y elastómeros sin caer en las trampas típicas
Índice del post
- Qué son los polímeros y por qué suelen caer en Selectividad y PCE
- Clasificación de los polímeros: naturales, sintéticos, homopolímeros y copolímeros
- Polimerización por adición: cómo reconocerla y ejemplos típicos
- Polimerización por condensación: grupos funcionales, PET, nailon y proteínas
- Diferencias clave entre adición y condensación
- Polímeros según sus propiedades: termoplásticos, termoestables, elastómeros y fibras
- Polímeros vinílicos: polietileno, polipropileno, PVC y poliestireno
- Tabla resumen con los polímeros más importantes para el examen
- Ejercicios online para practicar polímeros y no caer en las trampas típicas
Polímeros en Química de Selectividad y PCE: lo que tienes que saber para que no te pillen por sorpresa
Los polímeros son un clásico recurrente en los exámenes de Selectividad y, especialmente, en la PCE de Química. En la PAU de la Comunidad Valenciana no han aparecido con tanta frecuencia hasta ahora, pero en otras comunidades sí son una pregunta bastante repetida. Por eso conviene darles un buen repaso: son un contenido que parece sencillo, pero en el tipo test o en preguntas cortas puede pillaros fácilmente si no tenéis claras las diferencias entre polímeros de adición, polímeros de condensación, polímeros naturales, polímeros sintéticos, termoplásticos o elastómeros.
En los exámenes de Química, la parte de polímeros suele parecer fácil… hasta que aparece una pregunta con opciones muy parecidas. Por eso conviene tener claras cuatro ideas: qué es un polímero, cómo se clasifica, cómo se forma y qué ejemplos suelen caer.
1. ¿Qué es un polímero?
Un polímero es una macromolécula formada por la repetición de muchas unidades pequeñas llamadas monómeros.
Por ejemplo:
n CH₂=CH₂ → (−CH₂−CH₂−)ₙ
El monómero es el eteno y el polímero formado es el polietileno o polieteno.
La clave es esta:
Monómero = unidad pequeña
Polímero = cadena larga formada por muchas unidades repetidas
2. Clasificación según su origen
Los polímeros pueden ser:
Naturales: aparecen en los seres vivos o en la naturaleza. Muchos ya los conoces de Biología, así que son bastante fáciles de retener si los relacionas con las biomoléculas:
- Glúcidos: celulosa y almidón.
- Proteínas: proteínas y polipéptidos.
- Ácidos nucleicos: ADN y ARN, que son polinucleótidos.
- Lípidos: algunos compuestos como los terpenos pueden entenderse como polímeros derivados del isopreno.
Los que quizá no te suenan tanto, pero conviene recordar, son la seda y el caucho natural.
La seda es un polímero natural de tipo proteico, es decir, está formada por cadenas de aminoácidos.
El caucho natural es un polímero del isopreno, concretamente poliisopreno.
Por tanto, como ejemplos de polímeros naturales puedes recordar:
Celulosa, almidón, proteínas, ADN, ARN, seda y caucho natural.
Sintéticos: se fabrican industrialmente.
Ejemplos: polietileno, polipropileno, PVC, teflón, PET, nailon, poliestireno.
En PCE suelen preguntar mucho por ejemplos concretos. Por ejemplo, el PET (Poli(tereftalato de etileno), no es natural: es un polímero sintético de condensación. Y el polietileno o el polipropileno son polímeros sintéticos de adición.
3. Polimerización por adición
La polimerización por adición ocurre cuando muchos monómeros con enlaces dobles, normalmente C=C, se unen entre sí.
El doble enlace se rompe simétricamente (forma radicales libres) y permite formar la cadena polimérica.
Ejemplo:
n CH₂=CH₂ → (−CH₂−CH₂−)ₙ
Por eso, si en el examen preguntan:
“En las reacciones de polimerización por adición…”
Hay que recordar:
Sí intervienen enlaces dobles C=C (son polímeros vinílicos)
No suelen intervenir grupos alcohol.
No se elimina agua ni otra molécula pequeña.
Se forman polímeros como polietileno, polipropileno, PVC, poliestireno o teflón.
Ejemplo importante:
n CF₂=CF₂ → (−CF₂−CF₂−)ₙ
El monómero es tetrafluoroeteno y el polímero formado es el teflón.
4. Polimerización por condensación
En la polimerización por condensación, los monómeros deben ser bifuncionales (tener dos grupos funcionales por molécula). Al reaccionar entre sí, se forma el polímero y se libera una molécula pequeña (generalmente H2O) como subproducto.
Suelen intervenir grupos como:
Alcohol: −OH
Carboxilo: −COOH
Amino: −NH₂
Ejemplo general para formar ésteres:
Ácido carboxílico + alcohol → éster + H₂O
O, escrito con grupos funcionales:
R−COOH + R′−OH → R−COO−R′ + H₂O
Si esto ocurre muchas veces entre un diol y un ácido dicarboxílico, se puede formar un poliéster.
Un ejemplo típico es el PET, formado a partir de un diol y un ácido dicarboxílico. Por eso el PET se clasifica como:
Polímero sintético de condensación
También pueden formarse amidas cuando reaccionan un grupo carboxilo y un grupo amino:
Ácido carboxílico + amina → amida + H₂O
O, escrito con grupos funcionales:
R−COOH + R′−NH₂ → R−CONH−R′ + H₂O
Si esta reacción ocurre muchas veces entre una diamina y un ácido dicarboxílico, se forma una poliamida, como el nailon.
5. Diferencia clave: adición vs condensación
Esta tabla es oro para el examen:
| Tipo de polimerización | Monómeros típicos | ¿Se elimina una molécula pequeña? | ¿La masa molecular del polímero es múltiplo de la masa molecular del monómero? | Ejemplos |
|---|---|---|---|---|
| Adición | Alquenos con C=C | No | Sí. Como no se pierde ninguna molécula pequeña, la masa molecular del polímero es un múltiplo de la masa molecular del monómero. | Polietileno, polipropileno, PVC, teflón |
| Condensación | Moléculas con −OH, −COOH, −NH₂ | Sí | No exactamente. Como se elimina una molécula pequeña, normalmente H₂O, la masa molecular del polímero no es simplemente un múltiplo de la masa molecular de los monómeros. | PET, nailon, proteínas |
La trampa típica es mezclar grupos funcionales. Si aparecen alcohol + carboxilo o amino + carboxilo, normalmente nos están llevando a condensación, no a adición.
6. Homopolímero y copolímero
Otra pregunta que ya ha aparecido es esta:
Cuando un polímero está formado por dos o más unidades monoméricas diferentes, se llama:
La respuesta es: Copolímero
Por tanto:
Homopolímero: se forma a partir de un solo tipo de monómero.
Ejemplo: polietileno, formado solo por eteno.
Copolímero: se forma a partir de dos o más monómeros diferentes.
Ejemplo: algunos poliésteres o cauchos sintéticos.
7. Polímeros según su comportamiento
También pueden clasificarse según sus propiedades físicas y su comportamiento frente al calor o la deformación.
Para entenderlo bien, la clave está en fijarse en cómo están colocadas sus cadenas y en qué tipo de enlaces o fuerzas aparecen entre ellas.
Un polímero está formado por cadenas largas de átomos unidos mediante enlaces covalentes. Esos enlaces covalentes forman la “columna vertebral” de cada cadena. La diferencia entre un termoplástico, un termoestable y un elastómero está, sobre todo, en lo que ocurre entre unas cadenas y otras.
Termoplásticos: cadenas que pueden deslizarse
En los termoplásticos, las cadenas poliméricas suelen ser lineales o poco ramificadas. Dentro de cada cadena hay enlaces covalentes fuertes, pero entre unas cadenas y otras predominan fuerzas intermoleculares más débiles.
Por eso, cuando se calientan, esas fuerzas intermoleculares se debilitan y las cadenas pueden moverse o deslizarse unas sobre otras. El material se ablanda, se puede moldear y, al enfriarse, vuelve a endurecerse con la nueva forma.
Ejemplo visual: una bolsa de plástico o una botella de PET. Si se calientan moderadamente, se deforman; pero al enfriarse no recuperan solas su forma inicial, sino que conservan la nueva forma.
Termoplástico = enlaces covalentes dentro de cada cadena + fuerzas intermoleculares entre cadenas.
Ejemplos: polietileno, polipropileno, PVC, PET, poliestireno y teflón.
Termoestables o termofijos: redes tridimensionales rígidas
En los termoestables, también llamados termofijos, las cadenas están unidas entre sí por muchos enlaces covalentes cruzados. Esto forma una red tridimensional rígida.
Es como si muchas cuerdas estuvieran atadas entre sí por muchos nudos fuertes. Al calentar, las cadenas no pueden deslizarse unas sobre otras porque están unidas mediante enlaces covalentes. Por eso no se funden ni se moldean de nuevo fácilmente. Si se calientan demasiado, se degradan o se queman.
Ejemplo visual: baquelita, resinas epoxi o melamina.
Termoestable = red tridimensional con muchos enlaces covalentes entre cadenas.
Ejemplos: baquelita, resinas epoxi y melamina.
Elastómeros: cadenas flexibles con algunos enlaces cruzados
En los elastómeros, las cadenas son largas y flexibles. Entre ellas hay algunos enlaces covalentes cruzados, pero muchos menos que en los termoestables.
Esos enlaces cruzados funcionan como puntos de anclaje. Permiten que las cadenas se estiren cuando aplicamos una fuerza, pero evitan que se deslicen de forma permanente. Cuando dejamos de aplicar la fuerza, el material recupera su forma inicial.
Ejemplo visual: una goma elástica, un globo o el caucho de un neumático.
Elastómero = cadenas flexibles con pocos enlaces covalentes cruzados.
Ejemplos: caucho natural, neopreno, silicona y poliisopreno.
| Tipo de polímero | Características | Estructura habitual | Ejemplos importantes |
|---|---|---|---|
| Termoplásticos | Se ablandan con el calor y pueden moldearse varias veces. Al enfriarse, recuperan la dureza. | Cadenas lineales o poco ramificadas, con pocas uniones entre cadenas. | Polietileno, polipropileno, PVC, poliestireno, PET, teflón, policarbonato, metacrilato. |
| Termoestables o termofijos | Una vez moldeados, no pueden fundirse de nuevo fácilmente. Si se calientan mucho, se degradan antes de fundirse. | Redes tridimensionales muy entrecruzadas. | Baquelita, resinas epoxi, melamina, poliuretanos termoestables. |
| Elastómeros | Se deforman al aplicar una fuerza y después recuperan su forma inicial. | Cadenas flexibles con cierto grado de entrecruzamiento. | Caucho natural, caucho sintético, neopreno, silicona, poliisopreno, polibutadieno. |
| Fibras | Son polímeros que pueden formar hilos resistentes. Suelen tener gran resistencia mecánica. | Cadenas ordenadas, con fuertes interacciones entre ellas. | Nailon, poliéster, kevlar, seda, lana, algodón/celulosa. |
Una forma sencilla de recordarlo:
Termoplástico = se puede volver a moldear con calor.
Termoestable = una vez formado, ya no se funde fácilmente.
Elastómero = se estira y recupera la forma.
Fibra = forma hilos resistentes.
Tabla de ejemplos que pueden caer
| Polímero | Monómero o monómeros | Tipo de polimerización | Comportamiento / clasificación |
|---|---|---|---|
| Polietileno, PE | Eteno, CH₂=CH₂ | Adición | Termoplástico |
| Polipropileno, PP | Propeno, CH₂=CH−CH₃ | Adición | Termoplástico |
| PVC | Cloroeteno, CH₂=CHCl | Adición | Termoplástico |
| Poliestireno, PS | Estireno, CH₂=CH−C₆H₅ | Adición | Termoplástico |
| Teflón, PTFE | Tetrafluoroeteno, CF₂=CF₂ | Adición | Termoplástico |
| Polimetacrilato de metilo, PMMA | Metacrilato de metilo | Adición | Termoplástico |
| PET | Etilenglicol + ácido tereftálico | Condensación | Termoplástico / poliéster |
| Nailon | Diamina + ácido dicarboxílico | Condensación | Fibra / poliamida |
| Baquelita | Fenol + formaldehído | Condensación | Termoestable |
| Caucho natural | Isopreno | Adición de un dieno | Elastómero |
| Neopreno | Cloropreno | Adición de un dieno | Elastómero |
| Polibutadieno | Buta-1,3-dieno | Adición de un dieno | Elastómero |
| Seda | Aminoácidos | Condensación biológica | Fibra natural / proteína |
| Celulosa | Glucosa | Condensación biológica | Fibra natural / polisacárido |
8. Polímeros vinílicos
Los polímeros vinílicos típicos proceden de monómeros con esta estructura:
CH₂=CH−R
Ejemplos:
CH₂=CH₂ → polietileno
CH₂=CH−CH₃ → polipropileno
CH₂=CHCl → PVC
CH₂=CH−C₆H₅ → poliestireno
Estos suelen ser termoplásticos.
En cambio, el isopreno, el butadieno o el cloropreno tienen dos dobles enlaces y se clasifican mejor como dienos. Sus polímeros suelen comportarse como elastómeros, como ocurre con el caucho natural, el caucho sintético o el neopreno.
Atención a una trampa: los elastómeros y los termofijos pueden tener cierto grado de entrecruzamiento, pero eso no significa que sean iguales. Los elastómeros tienen cadenas flexibles y recuperan su forma; los termofijos forman redes rígidas y no se moldean de nuevo fácilmente.
Ejercicios
Practica con los siguientes ejercicios online para repasar los contenidos que más suelen aparecer en el examen. Verás que muchas ideas se repiten con formatos distintos: esa repetición es precisamente la mejor manera de memorizar los polímeros más importantes y aprender a detectar las trampas típicas.
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