En la mayoría de estas páginas hemos estado hablando de polímeros cuyas cadenas troncales están hechas principalmente de átomos de carbono, si no completamente de átomos de carbono. A estos los llamamos polímeros orgánicos. Pero ahora vamos a dejar atrás la convención y hablar de algunos polímeros que no tienen átomos de carbono en la cadena principal. Estos se llaman, como si no pudieras adivinar, polímeros inorgánicos. Aquí hay un menú si los polímeros inorgánicos en esta página lo ayudan a navegar:
- Siliconas Polisilanos Poligermanos y poliestananos Polifospahazenos
Siliconas
Ciertamente ha visto polímeros inorgánicos antes, especialmente los llamados siliconas. Las siliconas son los polímeros inorgánicos más comunes. Se ven así.:
Realmente deberían llamarse polisiloxanos. El enlace entre el silicio y el oxígeno es muy fuerte, pero muy flexible. Por lo tanto, las siliconas pueden soportar altas temperaturas sin descomponerse, pero tienen temperaturas de transición vítrea muy bajas. Probablemente hayas visto caucho o calafateo hecho de siliconas en algún lugar antes.
Polisilanos
Echemos un vistazo al elemento silicio por un momento. Pueden ver que está justo debajo del carbono en la tabla periódica. Como recordará, los elementos de la misma columna o grupo en el gráfico periódico a menudo tienen propiedades muy similares. Por lo tanto, si el carbono puede formar largas cadenas de polímeros, el silicio también debería poder hacerlo.
¿Correcto?
Derecha. Llevó mucho tiempo hacerlo realidad, pero los átomos de silicio se han convertido en largas cadenas de polímeros. Fue en los años 1920 y 30 cuando los químicos comenzaron a darse cuenta de que los polímeros orgánicos estaban hechos de largas cadenas de carbono, pero la investigación seria de los polisilanos no se llevó a cabo hasta finales de los años setenta.
Antes, en 1949, casi al mismo tiempo que el novelista Kurt Vonnegut trabajaba para el departamento de relaciones públicas de General Electric, C. A. Burkhard trabajaba en el departamento de investigación y desarrollo de G. E. Inventó un polisilano llamado polidimetilsilano, pero no servía para nada. Se veía así.:
Formó cristales que eran tan fuertes que nada podía disolverlos. Burkhard trató de calentarlo, pero no se derretiría por debajo de 250oC, cuando se descompuso, sin derretirse. Eso hizo que el polidimetilsilano fuera prácticamente inútil. Lo hizo reaccionando sodio metálico con diclorodimetilsilano de esta manera:
Esto es importante, porque en los años setenta, algunos científicos tenían la idea de que iban a hacer pequeños anillos de átomos de silicio. Así que, sin saberlo, hizo algo similar a lo que había hecho Burkhard. Reaccionaron con sodio metálico con diclorodimetil silano, pero también agregaron algo de diclorometilfenilsilano a la cerveza. ¡Y adivina qué pasó! Te daré una pista: no consiguieron los anillos que querían. Lo que consiguieron fue un copolímero, como este:
Tal vez ese polímero esté más claramente dibujado así:
Verán, esos grupos fenilos se interponen en el camino cuando el polímero intenta cristalizar, por lo que no es tan cristalino como el polidimetilsilano. Esto significa que es soluble y puede procesarse, jugarse y estudiarse.
Entonces, ¿para qué sirven? Los polisilanos son interesantes porque pueden conducir electricidad. No tan bien como el cobre, pero mucho mejor de lo que esperarías de un polímero, y vale la pena investigarlo. También son muy resistentes al calor, casi hasta 300 oC, pero si los calientas mucho más, puedes hacer carburo de silicio con ellos, que es un material abrasivo útil.
Poligermanos y poliestannanos
Bien, así que si el silicio puede hacer largas cadenas de polímeros, ¿qué pasa con los otros elementos del Grupo IV? ¿Se pueden fabricar polímeros a partir de germanio? ¡Será mejor que creas que puedes! No solo se pueden hacer cadenas de polímeros a partir de germanio, sino que incluso se puede hacer una cadena de polímeros a partir de átomos de estaño. Estos polímeros se denominan poligermanos y poliestannanos, respectivamente.
Los poliestananos son únicos, ingeniosos, maravillosos y fabulosos porque son los únicos polímeros conocidos con espinas dorsales hechas completamente de átomos metálicos. Al igual que los polisilanos, los poligermanos y los poliestannanos se están estudiando para su uso como conductores eléctricos.
Esta columna vertebral es muy flexible, como la cadena troncal de polisiloxano, por lo que los polifosfazenos son buenos elastómeros. También son muy buenos aislantes eléctricos. Los polifosfazenos se fabrican en dos pasos:
Primero tomamos pentacloruro de fósforo y lo reaccionamos con cloruro de amonio para obtener un polímero clorado. Luego lo tratamos con una sal sódica alcohólica, y eso nos da un polifosfazeno sustituido por éter.
Bueno, ya es suficiente de este tema fascinante por ahora. Si bien puede haber polímeros inorgánicos nuevos y emocionantes que se han fabricado (la investigación avanza, por supuesto), no podemos cubrir todo en estas páginas. Y no se olvide, hay combinaciones interesantes de heteroátomos (átomos sin carbono) con átomos de carbono en una variedad de espinas dorsales de polímeros y grupos colgantes. Estos podrían llamarse «semi-inorgánicos», aunque eso podría ser demasiado artificial para algunos.
 |
de Retorno a Nivel de Directorio Tres |
|
Volver toMacrogalleria Directorio |
