Química dos plásticos

Todos os plásticos são polímeros, mas nem todos os polímeros são plásticos. Alguns polímeros conhecidos que não são plásticos são os amidos (polímeros dos açúcares), proteínas (polímeros dos aminoácidos) e DNA (polímeros dos nucleotídeos; veja Como funciona o DNA). O diagrama simplificado abaixo demonstra a relação entre monômeros e polímeros. Monômeros idênticos podem combinar entre si para formar homopolímeros, que podem ser cadeias comuns ou ramificadas. Monômeros diferentes podem combinar entre si para formar copolímeros, que também podem ser ramificados ou comuns.

ilustração de química plástica
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As propriedades químicas de um polímero dependem de:

  • tipo de monômero(s) que o formam. As propriedades químicas do homopolímero 1 são diferentes do homopolímero 2 e dos copolímeros;
  • a organização dos monômeros dentro do polímero. As propriedades químicas dos polímeros comuns são diferentes dos ramificados.

Os monômeros encontrados em muitos plásticos incluem compostos orgânicos como etileno, propileno, estireno, fenol, formaldeído, etilenoglicol, cloreto de vinil e acetonitrila (veremos muitos destes ao explicar sobre vários plásticos). Por existirem tantos monômeros diferentes que podem ser combinados de muitas maneiras diferentes, é possível fazer inúmeros tipos de plásticos.

A química do carbono

Todos os plásticos são feitos de carbono. O plástico artificial contém carbono derivado de petróleo, enquanto os biopolímeros ou bioplásticos contêm carbono derivado de materiais naturais. O carbono é essencial por ter uma capacidade exclusiva de combinar consigo mesmo de diversas maneiras. O carbono pode fazer laços covalentes únicos, duplos ou triplos consigo mesmo (os elétrons são compartilhados entre dois átomos). Os átomos de carbonos em compostos possuem quatro ligações ao seu redor. Os átomos de carbono podem combinar em cadeias lineares, ramificadas ou anéis (estruturas com anéis múltiplos). Geralmente, o carbono combina com hidrogênio e átomos de oxigênio, mas também pode formar ligações com outros átomos, como nitrogênio, fósforo e cloro. Os compostos de carbono podem ser moléculas pequenas e simples como o metano, ou grandes e complexas como as proteínas e os plásticos. Os átomos de carbono nos monômeros contendo carbono fazem ligações com outros átomos de carbono em outros monômeros de muitas maneiras para formar os plásticos. Os tipos de monômeros e as maneiras de organização conferem propriedades químicas diferentes aos diversos plásticos.

Todos os compostos biológicos são orgânicos (tais como açúcares, gorduras e proteínas). Benzeno, álcoois, grafite e gasolina são compostos orgânicos não-biológicos. Existem centenas de milhares de compostos orgânicos, tanto naturais quanto artificiais. A química orgânica dedica-se ao estudo dos compostos de carbono.
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