Os polímeros estão no pote que você usa para sua marmita e até na roupa que você veste. Mas, do que esses materiais são feitos?
Explicar do que um polímero é feito não é uma tarefa nada fácil. Isso, porque existe uma variedade enorme desses materiais, cada um com suas propriedades particulares. Mas existem algumas características que são comuns a todos os polímeros.
De forma geral, os polímeros são materiais flexíveis, macios ao toque e não suportam temperaturas muito altas. Alguns polímeros são mais rígidos, como o ABS e o acrílico. Outros polímeros têm grande capacidade de deformação, como algumas borrachas. Mas todo polímero tem uma coisa em comum: são baseados em moléculas orgânicas muito grandes.
Vamos por partes: moléculas são formadas quando dois ou mais átomos se ligam. A molécula de água, por exemplo, é formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. É o H2O. Contudo, nos polímeros, uma única molécula pode ter milhares, ou até mesmo milhões de átomos!
E o que é uma molécula orgânica?
A chamada química orgânica estuda os compostos baseados na química do carbono. O carbono é um elemento químico muito especial, pois está presente em tudo que está vivo (você que está lendo esse artigo, eu, seu animal de estimação, insetos, bactérias, plantas, enfim, toda a biologia é baseada na química do carbono). A química orgânica, no entanto, é mais ampla. Ela estuda todos os compostos que podem surgir da combinação de átomos de carbono e outros átomos como o hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, enxofre, etc. Nem todos os compostos orgânicos, necessariamente, serão encontrados em seres vivos.
Como foi dito, o bloco de construção básico da química orgânica é o carbono. Ele pode se unir a outros átomos de carbono e formar inúmeros compostos diferentes. Álcool, açúcar, acetona, vinagre, todos são exemplos de compostos orgânicos baseados em moléculas com um número pequeno de átomos.
Mas quando as moléculas ficam muito grandes, elas podem se emaranhar, como um novelo de lã todo bagunçado. No entanto, se as moléculas puderem “escorregar” entre si mesmas (pense num prato de macarronada), seria impossível ter um material sólido. Existem forças que mantém as diferentes moléculas unidas entre si: são as forças de Van der Waals. Essas forças são diferentes das ligações químicas primárias, pois não há doação ou compartilhamento de elétrons. Há apenas interações eletrostáticas entre as moléculas (podemos falar mais sobre sólidos baseados em ligações de Van der Waals num post futuramente). Por isso, as ligações de Van der Waals são consideradas ligações secundárias.
Mas então, o que é um polímero?
Todo polímero é baseado em macromoléculas orgânicas que se mantém unidas por forças de Van der Waals. Mas a história ainda não terminou. O nome polímero vem do grego: poli significa muitas e meros significa partes. O polímero pode, então ser caracterizado por uma macromolécula onde uma mesma parte se repete periodicamente.
O polietileno (PE) tem o seguinte mero:
E este é um pedaço de uma molécula de PE:
Viu como o mero se repete ao longo da molécula? Dá para fazer o mesmo raciocínio com muitos outros polímeros. Veja na figura a seguir:
A quantidade de átomos na molécula e a intensidade das forças de Van der Waals são apenas alguns dos fatores que influenciam as propriedades físicas dos polímeros. Essa discussão está, portanto, longe de acabar.
Fique ligado, que futuramente traremos mais detalhes sobre esses materiais tão presentes no nosso dia a dia!