Macromoléculas y polímeros

La idea

Qué vas a aprender

• De monómero a polímeroconcepto

  Pensá en un collar hecho ensartando la misma cuenta miles de veces: cada cuenta es un monómero, y el collar entero es el polímero. Químicamente, la polimerización es la reacción en la que muchas moléculas pequeñas (monómeros) se unen mediante enlaces covalentes para formar una cadena larga. Por ejemplo, el monómero etileno ($CH_2=CH_2$) se polimeriza abriendo su doble enlace y encadenándose miles de veces para dar polietileno:

  $$n\,(CH_2=CH_2) \rightarrow \text{-}(CH_2\text{-}CH_2)_n\text{-}$$

  El polietileno es el plástico de bolsas y envases, uno de los más usados en Argentina y en el mundo. La letra $n$ indica que la unidad se repite un número enorme de veces, por eso hablamos de macromolécula: su masa molecular puede ser miles de veces mayor que la de una molécula "chica" como el agua.

• Polímeros naturalesconcepto

  La naturaleza inventó los polímeros mucho antes que la industria. La celulosa, que forma las paredes de las células vegetales y la madera, es un polímero de glucosa. El almidón, la reserva de energía de la papa o el maíz, también es un polímero de glucosa, pero unido de otra forma (por eso el cuerpo lo digiere y la celulosa no). Las proteínas son polímeros de aminoácidos, y el ADN es un polímero de nucleótidos que guarda la información genética. Incluso el caucho natural, extraído de la savia del árbol Hevea brasiliensis, es un polímero del isopreno. Estos ejemplos muestran que la "receta" de cadena-de-unidades-repetidas es una de las estrategias más eficientes que encontró la química de la vida.

• Polímeros sintéticos y su presencia cotidianaconcepto

  Desde mediados del siglo XX, la industria química aprendió a fabricar polímeros a partir de derivados del petróleo, imitando y superando en algunos usos a los materiales naturales. Algunos ejemplos de uso masivo:

  • Polietileno (PE): bolsas, bidones, caños.
  • PET (tereftalato de polietileno): botellas de gaseosa, fibras textiles.
  • PVC (policloruro de vinilo): caños de obra, cables.
  • Nylon: telas, medias, engranajes.
  • Poliestireno expandido (telgopor): embalajes, aislantes térmicos.

  Estos materiales se volvieron indispensables porque son livianos, resistentes, baratos de producir y moldeables en cualquier forma. Esa versatilidad explica por qué en pocas décadas los plásticos pasaron de no existir a estar en casi todo lo que usamos.

• El problema del descarteconcepto

  La misma estabilidad química que hace útil a un plástico —resiste la humedad, el ataque de microorganismos, la corrosión— es la que lo convierte en un problema una vez que se descarta: muchos polímeros sintéticos tardan cientos de años en degradarse en el ambiente, y mientras tanto se fragmentan en microplásticos que contaminan suelos, ríos y mares, y entran en la cadena alimentaria. A esto se suma que la mayoría de los plásticos se produce a partir de un recurso no renovable, el petróleo. Frente a este panorama, la química y la industria buscan respuestas: el reciclaje (separar y reprocesar plásticos ya usados), la reducción del uso de plásticos de un solo uso, y el desarrollo de bioplásticos o polímeros biodegradables, fabricados a partir de fuentes renovables (como el almidón de maíz) y diseñados para descomponerse más rápido. Pensar la química de los materiales junto con su ciclo de vida completo —de dónde salen y adónde van— es parte de lo que se espera de una ciudadanía informada.

Ejemplos resueltos

• Pensá en un collar hecho ensartando la misma cuenta miles de veces: cada cuenta es un monómero, y el collar entero es el polímero. Químicamente, la polimerización es la reacción en la que muchas moléculas pequeñas (monómeros) se unen mediante enlaces covalentes para formar una cadena larga. Por ejemplo, el monómero etileno ($CH_2=CH_2$) se polimeriza abriendo su doble enlace y encadenándose miles de veces para dar polietileno:

Errores comunes

• "Todos los plásticos son lo mismo".

  No: PET, PVC, PE, nylon, etc. son polímeros distintos, con propiedades y usos diferentes, y por eso el reciclaje los separa por tipo.

  Cómo corregirlo: No: PET, PVC, PE, nylon, etc. son polímeros distintos, con propiedades y usos diferentes, y por eso el reciclaje los separa por tipo.

• "Polímero es sinónimo de plástico".

  El plástico es una aplicación de los polímeros sintéticos, pero también hay polímeros naturales (celulosa, proteínas, ADN) que no son plásticos.

  Cómo corregirlo: El plástico es una aplicación de los polímeros sintéticos, pero también hay polímeros naturales (celulosa, proteínas, ADN) que no son plásticos.

• "Biodegradable y bioplástico son lo mismo".

  Un bioplástico puede venir de una fuente renovable (el maíz) y aun así no degradarse rápido; lo que determina si se degrada fácil es su estructura química, no su origen.

  Cómo corregirlo: Un bioplástico puede venir de una fuente renovable (el maíz) y aun así no degradarse rápido; lo que determina si se degrada fácil es su estructura química, no su origen.

• "Reciclar plástico es tan simple como tirarlo en el contenedor verde".

  El reciclaje requiere separar por tipo de polímero y un proceso industrial; mezclar tipos distintos dificulta o impide reciclarlos.

  Cómo corregirlo: El reciclaje requiere separar por tipo de polímero y un proceso industrial; mezclar tipos distintos dificulta o impide reciclarlos.

• "El ADN y las proteínas no tienen nada que ver con la química".

  Son macromoléculas y polímeros como cualquier otro: de nucleótidos y de aminoácidos, respectivamente.

  Cómo corregirlo: Son macromoléculas y polímeros como cualquier otro: de nucleótidos y de aminoácidos, respectivamente.

En resumen