A volte è possibile, specialmente nel campo della chimica organica, unire insieme piccole molecole per formare lunghe catene. Il termine per le lunghe catene è il polimero e il processo è chiamato polimerizzazione. Poli- significa molti, mentre -mer significa unità. Molte unità sono combinate per formare una nuova unità singola. Esistono due metodi principali con cui le piccole catene possono polimerizzare in catene più grandi - polimerizzazione di addizione e condensazione.
Polimerizzazione a condensazione
La polimerizzazione a condensazione si riferisce all'unione di molecole più piccole attraverso la perdita di un piccola molecola, come l'acqua, per formare una molecola più grande. Uno degli esempi più semplici è la reazione della glicina, o acido amminoacetico, HOOC-CH2-NH2, per formare il dimero HOOC-CH2-NH-CO-CH2-NH2. La polimerizzazione richiede almeno un doppio o due singoli siti di reazione.
Polimerizzazione aggiuntiva
Lo stirene, o C6H5-CH = CH2, può formare catene anche lunghe, tramite polimerizzazione radicalica. Ciò comporta la rottura del doppio legame che consente l'aggiunta di un'altra molecola di stirene. La ripetizione consente l'aggiunta di un'altra e ancora un'altra molecola di stirene. Il processo può essere controllato per limitare il numero di aggiunte.
Un'altra polimerizzazione aggiuntiva comporta carbocationi. Composti a doppio o triplo legame interagiscono con gli acidi per formare carbocatazioni caricate positivamente. Questi possono combinarsi con molecole aggiuntive per formare carbocatazioni più lunghe in grado di ripetere ulteriormente il processo.