6 PREPARACIÓN DE POLÍMEROS

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PRACTICA DE LABORATORIO N.º 6
PREPARACIÓN DE POLÍMEROS 
PRESENTADO POR:
GIAN CARLOS NARANJO ROJAS
CODIGO: 1075282156 
PRESENTADO A:
FERNANDO AGUDELO AGUIRRE
UNIVERSIDAD DEL QUINDIO
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS Y TECNOLOGIAS
PROGRAMA DE QUIMICA
ARMENIA – QUINDIO
2018
RESUMEN
En la presente práctica lo que se realiza es la preparacion de polímeros, de uso cotidianos en la vida, entre ellos está la baquelita, y el PUF. 
INTRODUCCIÓN 
Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como "polimerización por pasos" o como "polimerización en cadena". En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, de ahí que se hable de masa promedio del polímero. La polimerización en etapas (condensación) necesita al menos monómeros bifuncionales. Por otra parte, los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas.
La naturaleza química de los monómeros, su masa molecular y otras propiedades físicas, así como la estructura que presentan, determinan diferentes características para cada polímero. Por ejemplo, si un polímero presenta entrecruzamiento, el material será más difícil de fundir que si no presentara ninguno. Los enlaces de carbono en los polímeros no son equivalentes entre sí, por eso dependiendo del orden estereoquímico de los enlaces, un polímero puede ser: atáctico (sin orden), isotáctico (mismo orden), o sindiotáctico (orden alternante) a esta conformación se la llama tactilidad. Las propiedades de un polímero pueden verse modificadas severamente dependiendo de su estereoquímica. En el caso de que el polímero provenga de un único tipo de monómero se denomina homopolímero y si proviene de varios monómeros se llama copolímero o heteropolímero. Por ejemplo, el poliestireno es un homopolímero, pues proviene de un único tipo de monómero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolímero de estos dos monómeros. En los heteropolímeros los monómeros pueden distribuirse de diferentes maneras, particularmente para polímeros naturales, los monómeros pueden repetirse de forma aleatoria, informativa (como en los polipéptidos de las proteínas o en los polinucleótidos de los ácidos nucleicos) o periódica, como en el peptidoglucano o en algunos polisacáridos. Los monómeros que conforman la cadena de un copolímero se pueden ubicar en la cadena principal alternándose según diversos patrones, denominándose copolímero alternante, copolímero en bloque, copolímero aleatorio, copolímero de injerto. Para lograr este diseño, la reacción de polimerización y los catalizadores deben ser los adecuados. Los primeros plásticos que se usaron, hacen miles de años, por ejemplo, el ámbar (sustancia resinosa procedente de los árboles) o los cuernos, pero la importante historia de los plásticos se inicia en 1869 con el descubrimiento del “celuloide” por Hyatt; pero los verdaderos fundamentos de la industria sólo se establecen 40 años más tarde, cuando Baekeland anunció el descubrimiento de una resina a base de fenol y formaldehído denominada baquelita (explicada más adelante). Desde entonces se han ensayado materias y procesos y se han multiplicado las especialidades industriales. La mayoría de los plásticos se fabrican con productos químicos procedentes del petróleo crudo, aunque también existen plásticos “naturales” como la celulosa. 
La baquelita, también llamada con el nombre del FENOL - FORMALDEHÍDO y con la denominación FENOPLASTOS. Se le otorga las siglas (PF), fue uno de los primeros plásticos que se obtuvieron. Se trata de un plástico oscuro, duro y frágil, de color oscuro, brillante, con aspecto metálico. Por esta razón, las piezas de Baquelita se confunden a veces con piezas mecánicas, como las empleadas en la fabricación de electrodomésticos y en la industria del automóvil. La Baquelita tiene también propiedades aislantes por lo que se emplea en la fabricación de elementos eléctricos y electrónicos: Interruptores, enchufes, placa de soporte para circuitos impresos. Al no ablandarse por el calor y por aprovechar sus propiedades aislantes tanto térmicas como eléctricas, la Baquelita también se emplea para mangos de utensilios y aparatos sometidos al calor, aparatos de mandos eléctricos, tapones.
La Urea Formaldehído es un polímetro incoloro que se puede tintar con más facilidades que la baquelita, es también más duro y resalta un magnifico aislante térmico y eléctrico. Se designa con las siglas (UF). Se emplea en la fabricación de aparatos de mando y control, elementos de circuitos eléctricos, elementos decorativos, carcasa de pequeños aparatos entre otros.
MATERIALES 
· Pipeta graduada de 1 mL.
· Espátula.
· Balanza.
· Frasco lavador. 
· Beaker.
· Balón aforado. 
REACTIVOS
· Fenol.
· Formaldehido.
· Ácido acético glacial.
· Urea.
· Ácido sulfúrico concentrado. 
PROCEDIMIENTO 
Preparación Baquelita:
En la preparación de la baquelita se mezclaron en un beaker 2 gramos de fenol, 2.5 mL de formaldehído, 5.5 mL de ácido acético y 5.5 mL de HCl, la solución se agito con la varilla agitadora y después con la mano, la solución se tornó de un color blanco que luego paso a rosado claro, generando una reacción exotérmica y generando un precipitado que con la agitación da como producto un solidó compacto de color rosado, el cual se lavó con abundante agua y se secó.
Preparación del Urea Formaldehído:
En la preparación de este compuesto se tomaron un gramo de urea, 2 mL de formaldehído y 2 gotas de HCl esta solución se agito vigorosamente generando una reacción exotérmica y de color blanco que da un precipitado que se lavó con agua, con una apariencia cremosa y se secó a temperatura ambiente.
OBSERVACIONES, CÁLCULOS Y RESULTADOS
Baquelita
Se pesó 2,046 g de Fenol, compuesto que tenía un aspecto similar al cristalino con forma amorfa y que además era higroscópico con un cierto olor característico; seguidamente se le adicionó 2,5 mL de Formaldehído y 5,5 mL de ácido acético (al adicionar el ácido se solubilizo la muestra), posteriormente esta disolución se agito aproximadamente por 5 minutos cuando se le adiciono ácido clorhídrico concentrado generándose una coloración inicialmente blanca y un precipitado rosado (durante este proceso se dio una reacción exotérmica) finalmente la mezcla formada se filtró observando en el residuo la permanencia del color rosa en el precipitado aspecto que a nivel superficial parecía el de una mezcla viscosa pero la cual cuando se solidifico estaba totalmente dura y/o rígida. Al pesar el residuo se obtuvo una masa de 2.3720 g de bakelita.
Urea-formaldehido
Se pesó 1,006 g de Urea, compuesto que presenta un aspecto solido circular de tamaño relativamente pequeño con una coloración blanco perlado y de olor característico; seguidamente al solido se le adicionó 2 mL de formaldehído evidenciando la solubilización de la urea y una reacción exotérmica (se calentó a medida que se presentaba la solubilización) y posteriormente se le adicionaron 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado y se agito la mezcla evidenciando la formación de un precipitado de color blanco con partículas finas, el cual finalmente fue retirado del recipiente. Al pesar la muestra se obtuvo una masa de 1.4664 g de Urea-Formaldehído.
Métodos para determinar el peso molecular de un polimero
Método osmótico 
Método de dispersión de luz 
Método deultra centrifugación 
CUESTIONARIO
1. Escriba las fórmulas estructurales de los siguientes monómeros: a) Fosgeno; b) Ácido sebásico; c) Hexametilendiisocianato; d) Butanodiol; e) Etilenglicol; f) Hexamentilendiamina; g) Bisfenol A; h) Metacrilato de metilo; i) Ácido adípico; j) Acetato de vinilo.
a) Fosgeno.
b) Ácido sebásico.
c) Hexametilendiisocianato.
d) Butanodiol.
e) Etilenglicol.
f) Hexametilendiamina.
g) Bisfenol A (2,2-Bis(p-hidroxifenil) propano) (C15H16O2).
h) Metacrilato de metilo (C5H8O2).
i) Acido adípico (C6H10O4).
j) Acetato de vinilo (C4H6O2).
2. Escriba las fórmulas estructurales de los siguientes polímeros, determinando (también con estructura) los monómeros que los conforman: a) Policarbonato; b) Bakelita; c) Nomex; d) Kevlar; e) Resina epoxi; f) Nylon 6; g) Nylon 6,10; h) Nylon 6,6; i) Poliéster; j) Carbowax; k) Poliuretano 
a) Policarbonato.
b) Bakelita
 Bakelita (Polímero)
 
 Formaldehído (Monómero) Fenol (Monómero) 
c) Nomex. 
d) Kevlar. 
e) Resina epoxi. 
f) Nylon 6.
g) Nylon 6,10.
h) Nylon 66.
Nylon 66 (Polímero)
 
Cloruro de adipoilo (Monómero) Hexametilén diamina (Monómero)
i) Poliéster. 
j) Carbowax
 
Carbowax (Polímero) Óxido de etileno (Monómero)
k) Poliuretano
Poliuretano (Polímero)
 
Diisocianato (Monómero) Diol (Monómero)
CONCLUSIONES
· Se sintetizo adecuadamente la bakelita y la urea-formaldehído; durante la parte experimental no se presentaron inconvenientes que afectaran la apariencia de los dos polímeros sintetizados se realizaron las acciones de agitación correctamente.
· En la formación de la bakelita y la urea-formaldehído se presentaron para ambos procesos de reacciones exotérmicas como resultado de la formación de nuevos enlaces generando la liberación de energía.
· Se conocieron los diferentes polímeros (Urea-formaldehído, Bakelita, Poliuretano, Carbowax, Silicona, Naylon 6.6, Neopreno) y los diferentes monómeros que permiten sintetizarlos por procesos de polimerización.
· Se conocieron los diferentes tipos de polimerización y el catalizador utilizado en uno de ellos para generar cadenas polímeras lineales.
BIBLIOGRAFIA 
· Aguirre, F. A. (2007). Síntesis orgánica: Polímeros. Armenia.
· Francis A. Carey. Química orgánica sexta edición.
· Anderson Guarnizo Franco, Pedro Nel Martínez Yepez, Experimetos de quimica organica –con enfoque en ciencias de la vida-, ediciones elizcom.
· FESSENDEN, Ralph J. Química orgánica. Missoula: “Willard grant press”, 1983. pag 330-346
· Vogel, A. A Textbook of practical Organic Chemistry. Longmans, Green and
· Co., London, Third edition. 1956. P. 21-45.