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1.3 Masa molar y grado de

polimerizacin

Muchas propiedades de polmeros muestran una

fuerte dependencia en el tamao de las cadenas

polimricas, por lo tanto es esencial caracterizar

sus dimensiones.

Esto se hace normalmente por medir la masa

molar (Mo) de un polmero que es simplemente la

masa de un mol del polmero y generalmente en

unidades de g mol-o !g mol-.

"#eso molecular$ se usa en lugar de masa molar.

El peso molecular es un criterio para determinar el

tamao de la cadena molecular, ya que a mayor

peso molecular corresponde un mayor tamao.

#ara polmeros de red el %nico peso molecular que

tiene sentido es el de las cadenas polimricas que

e&isten entre los puntos de uni'n (es decir,

cadenas de red), puesto que el peso molecular dela propia red es en principio infinita.

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Grado de polimerizacin(&),que es el n%mero

de unidades repetitias en la cadena polimrica

rado de polimerizaci'n #eso molecular del #olmero

#eso molecular del mon'mero

El peso molecular de un homopolmero est*

relacionada al grado de polimerizaci'n, por la

simple relaci'n+

M & M

(-)

En donde M es la masa molar de la unidad

repetitia.

#ara los copolmeros la suma de los productos

&M para cada tipo de unidad repetitia es

necesaria para definir el peso molecular.

M & M / &M (-)

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El hecho de que e&ista una relaci'n entre tamao y peso,

tiene gran influencia ya que influye directamente so0re las

propiedades del material.

#ar*metro 1etermina

fundamentalmente

#eso molecular Mayor iscosidad y elasticidad

(mayor) Mayor tenacidad mec*nica

1.3.1 Distribucin del peso molecular

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1e0ido al proceso estadstico que rige las reacciones de

polimerizaci'n, el tamao (y por ende el peso molecular) de

las cadenas no es el mismo para todas ellas.

Es decir e&isten cadenas m*s largas y m*s cortas alrededor

de un cierto alor3 a esto se le conoce como heterogeneidad

del tamao molecular.

4o anterior se presenta aunque se halla lleado a ac0o la

reacci'n en el mismo reactor y las mismas condiciones de

operaci'n y, a%n m*s en un mismo lote de reacci'n.

#or esta raz'n todos los polmeros sintticos y arios

polmeros naturales est*n constituidos por una mezcla de

cadenas de diferente peso molecular, que puede ser m*s

amplia o m*s angosta dependiendo del tipo y condiciones

de reacci'n de sntesis.

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#or lo tanto cuando se ha0la del peso molecular de un

polmero, se refiere a un alor promedio, a

diferencia de las molculas pequeas en las cuales

todas tienen el mismo alor de peso molecular, esdecir, son homogneas.

5l graficar el n%mero de cadenas (n) contra el peso

molecular (M), se o0tendr* una cura conocida

con el nom0re de cura de distri0uci'n de pesos

moleculares (1#M o M61).

Dos tipos de distribucin:

a) Angosta, con un grado de homogeneidad alto.

b) Ancha en la cual se encuentran molculas !cadenas)

muy ale"adas del #alor de la media.

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5lgunos efectos del grado de amplitud de la 1#M so0re

las ropiedades de un polmero son +

#ar*metro 1etermina fundamentalmente

1istri0uci'n de Mayor facilidad de proceso

pesos moleculares Menor tenacidad mec*nica

M*s ancha Menor resistencia a los

agentes actios (detergentes

y disolentes)

E&isten diferentes tcnicas para medir el peso molecular de

los polmeros3 cada una de ellas es sensi0le a un tipo de

propiedad especfica de la macromolcula en soluci'n, lo

que significa que hay diferentes alores promedio para un

polmero y que es importante sa0er a que promedio

corresponde un determinado alor, ya que pueden ser

sustancialmente diferentes.

4as tcnicas de determinaci'n del promedio del peso

molecular pueden ser sensi0les al n%mero, al peso de las

molculas en soluci'n, proporcionando promedios

numricos (Mn), pesados (Mw), respectiamente.

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4os polmeros consisten en

macromolculas (o cadenas de red) con un rango

de pesos moleculares (masas moleculares).

1.3.$ %romedios de masa molar

5unque el conocimiento de la distri0uci'n

completa de masa molecular es esencial en

muchos usos de polmeros, es coneniente

caracterizar la distri0uci'n en trminos depromedios de masa molecular. Estos se define

considerando la naturaleza de la distri0uci'n en

la cual las macromolculas e&isten en fracciones

discretas i que contiene 7i molculas de masa

molecular Mi.

Masa molecular !peso molecular) promedio

n&merico !Mn)

8i la tcnica que se elige para determinar lamasa molecular depende del n%mero de

molculas presentes en la soluci'n (propiedades

coligatias), el alor o0tenido es el promedio

numeral (Mn)

4as medidas de las propiedades coligatias

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4a masa molecular de n%mero promedio

(Mn) est* definida como "la suma de los productos

de la masa molecular de cada fracci'n multiplicada

por su fracci'n molar$, i.e.,

M n

9iM

i

(-)

en donde 9ies la fracci'n molar de las molculas

de masa molecular Mi y est* dada por el cociente

de 7ial n%mero total de molculas.

#or lo tanto

9i 7i: 7i

Mn 7

iM

i:7

i 7iMi:7; (-

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del cual se puede deducir que Mn 7iMi:7i (. =i 7iMi : 7iMi

(=i:M

i) 7

i: 7

iM

i (-?)

8ustituy. (a) en (.?)

(=i:M

i) 7

i: Mn7i

@om0inando las ecuaciones anteriores da Mn en

trminos de fracciones de peso

1e -? desp 7iMi 7i: (=i:Mi) (0)

8ustituyendo en -