UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE QUIMICA INGENIERIA QUIMICA E INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Química (07.2) Laboratorio de Química Orgánica Semestre Académico: 2011-I
PRÁCTICA N°09 ``POLÍMEROS`` PROFESORA: OLGA CHUMPITAZ RIVERA
INTEGRANTES: CÓDIGO: Fecha de experiencia: 15/06/11 Fecha de entrega: 22/06/11
Ciudad Universitaria, Junio del 2011
LIMA – PERÚ PERÚ
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INTRODUCCIÓN La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales. Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas y por puentes covalentes. El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.
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ÍNDICE A. INTRODUCCIÓN
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B. ÍNDICE
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C. RESÚMEN
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I.
FUNDAMENTO TEÓRICO
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II.
DETALLES EXPERIMENTALES
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III.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
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IV.
CONCLUSIONES
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RECOMENDACIONES
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BIBLIOGRAFÍA
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V. VI.
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RESÚMEN En el presente informe realizaremos la síntesis de la Baquelita, polímero utilizado en la industria como resina, a partir del fenol agregándole formaldehido (HCHO). Luego realizaremos la prueba de solubilidad con diferentes reactivos, que en este caso serán etanol, cloroformo, acetona y agua comparando las reacciones que ocurren en cada tubo.
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I. FUNDAMENTO TEÓRICO
POLÍMEROS: Son moléculas grandes o macromoléculas que consisten en la unión de pequeñas unidades repetitivas moleculares iguales que son llamadas MONÓMEROS. Si la unión covalente es solo de forma lateral lineal el polímero se llama POLÍMERO LINEAL , en cambio si la cadena está unida entre sí en varios puntos se llama POLÍMERO ENTRECRUZADO (insoluble e infusible). Los polímeros lineales, a menos que tengan peso molecular mayor de un millón de UMAs, se pueden disolver, y cuando se calientan se reblandecen o funden, por lo que se puede extraer fibras y moldearlo en la forma deseada, por esta razón se les denomina como TERMOPLÁSTICOS. Ciertos polímeros lineales denominados TERMOESTABLES (se estabilizan por el calor) contienen grupos que cuando se calientan reaccionan dando POLÍMEROS ENTRECRUZADOS. El proceso por el que los monómeros se combinan y enlazan para formas macromoléculas se denomina POLIMERIZACIÓN. SE CONOCEN 2 TIPOS DE POLIMERIZACIÓN: a) Polimerización
por condensación:
Se produce si en la formación del polímero se produce la eliminación de una molécula de bajo peso molecular (alcohol, agua, etc.) entre las unidades monómeras.
b) Polimerización por adición: Los monómeros no saturados o cíclicos se unen unos a otros sin eliminación de ninguna parte de las mismas.
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II. DETALLES EXPERIMENTALES Obtención de la Baquelita:
En un tubo de ensayo mezcle 7,5mL de formaldehido; 2,5g de fenol y 1,2mL de amoniaco.
Caliente el tubo en un recipiente de agua hirviente. Observe el desarrollo de una apariencia lechosa en la mezcla y continúe calentando durante 5 minutos.
Enfríe y deseche la capa superior por decantación.
Caliente la capa inferior viscosa y añada 1,5mL de ácido acético gota a gota para dar una solución transparentemente aun después del enfriamiento.
Caliente durante 30 minutos en un recipiente de agua mantenida a 60-65 C.
Cuando vea que la solución se torna en un estado coloide podemos afirmar la obtención del polímero.
Con la muestra obtenida realice las pruebas de solubilidad con diferentes solventes (agua, acetona, etanol, cloroformo).
Reacción general de obtención :
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Prueba de solubilidad: Reactivo
Baquelita (1 gota)
Solvente
Resultado
1 mL
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---
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Totalmente soluble
Acetona
---
1 mL
---
---
Soluble
Cloroformo
---
---
1 mL
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Poco soluble
Agua destilada
---
---
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1 mL
Insoluble
Etanol
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III.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS:
En la primera parte de la síntesis de la baquelita, la parte lechosa que se forma es agua, lo que afirma que es una polimerización por condensación al eliminarse una molécula de bajo peso molecular (18 g/mol).
Si la muestra obtenida se introduce a la estufa por dos días, se obtiene una resina sólida que es la baquelita propiamente dicha.
La estructura química de la Baquelita es la siguiente:
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En la prueba de solubilidad se observa : a) Etanol: Totalmente soluble, se observa una solución transparente. Se podría decir que, de los 4 solventes usados, la baquelita es más soluble con éste. b) Acetona: Soluble casi a la misma intensidad que con el etanol. Se observa una solución transparente. c) Cloroformo: Poco soluble, la solución se enturbia y cambia de color pasando de un rasa a un blanco en forma de dispersión. d) Agua: La baquelita es insoluble y la solución se enturbia quedando la resina pegada al tubo de ensayo.
IV.CONCLUSIONES
Su síntesis se realiza a partir de moléculas de fenol y formaldehido, el proceso es el siguiente : el formaldehido sirve de puente entre moléculas de fenol, perdiendo su oxígeno por sufrir dos condensaciones sucesivas, mientras que las moléculas de fenol pierden dos o tres de sus átomos de hidrógeno, en orto y para, de forma que cada formaldehido conecta con dos fenoles, y cada fenol con dos o tres formaldehidos, dando lugar a entrecruzamientos.
Si no se desecha totalmente la parte lechosa (capa superior) , esto afectará a la pureza de la baquelita dando una muestra turbia, si esto pasa se debe sacar la parte turbia con el gotero con mucho cuidado para obtener la muestra trasparente.
El catalizador también afecta el comportamiento de la reacción. Empleando amoniaco, el producto resulta de mayor pureza prefiriéndose este catalizador cuando el producto se destina a la fabricación de aislantes eléctricos.
Si se opera con un exceso de fenol, luego de dejar reposar se obtienen dos capas (fases). Por el contrario si se opera con exceso de formol se obtiene una sola fase.
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V.CUESTIONARIO 1) Explicar que es la baquelita y sus aplicaciones
Baquelita: Baquelita es un nombre general para la resina de fenol (resina fenólica o resol), utilizada para el aislamiento del calor y la electricidad. Es un tipo de plástico, que tiene la propiedad de secado súper rápido para convertirse en algo parecido al concreto. Todos los movimientos físicos de un objeto al ser cubierta por baquelita pueden ser impedidos. Es un polímero duro y quebradizo que sirve para recubrir los mangos de algunas herramientas y enchufes eléctricos.
Aplicaciones: Las aplicaciones de la baquelita se presentan desde carcasas de teléfonos y radios, hasta estructuras de carburadores.
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Se utiliza en el aislamiento de aparatos eléctricos, ya que no es un conductor de electricidad. Debido a su gran resistencia, para desarrollar ciertos engranajes menores, de diversas maquinarias. Se utiliza hasta hoy en asas de cacerolas.
2) Mencione los por y los contra del desarrollo de los polímeros sintéticos
Ventajas: 1. Reciclables. Los plásticos pueden fundirse y usarse para fabricar otros productos. 2. Pueden ser incinerados. Los plásticos pueden fundirse y ser capaces de generar electricidad. 3. Durables. Los plásticos pueden resistir el uso y abuso diario sin caerse en pedazos. 4. Resistentes al medio ambiente. Los plásticos son capaces de resistir distintas condiciones climáticas sin desintegrarse.
Desventajas: 1. Inflamables. Si bien es una ventaja que puedan fundirse. También el plástico ardiendo, puede liberar gases tóxicos. 2. Caros de reciclar. Si bien el reciclado es una ventaja, hacerlo es muy costoso. 3. Volumen. Cada vez se hacen más productos de plásticos. En algunos países ya se está usando un 20 % de plásticos para relleno de tierras. Por lo que se está utilizando mucho espacio en ellos. 4. Durabilidad. También una desventaja. Los plásticos son extremadamente durables. Tardan 100 años en degradarse.
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VI.
BIBLIOGRAFÍA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Baquelita
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bakelit_Struktur.png
http://www.buenastareas.com/ensayos/ADntesis-DeBaquelita/4800134.html
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