CORPORACION EDUCACIONAL COLEGIO COYA
Cecilia Pulgar Bahamonde Curso: IV Medio “C” Fecha: 5 Agoste del 2002 Nombre:
INTRODUCCION:
Preparación de un polímero de urea-formaldehido. La urea es un sólido de bajo costo que se usa como fertilizante en agricultura y el formaldehído es un liquido incoloro, de olor picante y tóxico que se usa para preservar tejidos de la descomposición. Los polímeros de urea-formaldehido se usan como aisladores eléctricos debido a su resistencia al arco. Los aislamientos de espuma de urea han tenido bastante éxito debido a su resistencia a la llama. El formaldehído reacciona con la urea a traves de una reacción de condensación, para producir un polímero termoestable,, reacción que se verifica en varias etapas. La formula general para estos polímeros es así:
Urea + Formaldehido
H2N
O || C
O NH2
Urea
H2N
C
Polimero + Agua
+
|| H2C
H2N
C
N |
Formaldehido
N |
CH2
+
H2N
C
N |
CH2
CH2
OBJETIVOS
1.- Conocer y realizar una reacción de química orgánica
2.- Sintetizar un polímero orgánico
MATERIALES
-
5gr de urea (molida)
-
Vaso pp de 100 ml
-
10 ml de formaldehído 5 gotas de acido sulfurico Sulfúrico
DESARROLLO
1.- Primero se pesan 5 gr de urea, previamente molida en un mortero, en un vaso de pp de 100 ml. *NOTA: la urea es el principal desecho nitrogenado de los animales
2.- Luego se agregar 10 ml de solución de formaldehído al 37%, agitando hasta la disolución de la urea (se coloca a entibiar levemente) *NOTA: el calor que aplica el mechero hace aumentar la temperatura, y así mismo aumenta la velocidad de la reacción.
3.- Se adicionan 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado *NOTA: el ácido sulfúrico actúa como catalizador, lo que aquiere decir que acelera la reacción química) 4.- Se deja esperar unos minutos y se observa el polímero resultante. Verificando si la reacción es exotérmica.
Analizando la reacción, puedo confirmar que es una reacción exotérmica ya que inmediatamente el ácido sulfúrico toca la solución de urea + formaldehído comienza a emitir un humo , el cual es vapor de agua, y además calor. inmediatamente después de esto se comienza a formar un sólido de color blanco. Esta reacción después de solidificarse queda en el interior del vaso pp un sólido incrustado a el, pero fácilmente se puede sacar, el sólido resultante se usa como aislante , es resistente al calor y es biodegradable.
A esto se suma el catalizador que también influyo mucho en la reacción ya que disminuyo la energía de activación para que de esta forma la reacción acelerara equitativamente. El polímero que resulto de este experimento se podría decir que es la unión de miles de unidades moleculares existentes en las dos sustancias utilizadas, y de esta forma también puedo firmar que existen 20 tipos de polímeros en la naturaleza.
CONCLUCIONES
1.- Con este experimento se puede comprobar el postulado sobre la energía que dice :” la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma” 2.- El producto resultante de la reacción es orgánico ya que la urea es una sustancia desechada por animales. 3.- El ácido sulfúrico inicia en la reacción un efecto en cadena, lo que quiere decir que poco a poca avanza , así que por esto mismo se introduce en la reacción a gotas, ya que cada unidad manometrica afecta. 4.- El ácido sulfúrico en esta reacción llega a un punto de impulso, es decir la energía de activación se va extendiendo por la solución y el polímero se va formando lentamente.
5.- Esta solución se solidifica por que se forman enlaces covalentes entre los manomeros simulando una reacción cristalina.
6.- Una solución tienen moléculas muy libres unas de otras y se transforma en sólido, formando enlaces ,según sea al catalizador que actúe en la reacción:
*si es un catalizador (-) retarda la reacción (llamados también INHIBIDORES) si es un catalizador (+) acelera la reaccion. •
7.- El calor tambien es un influyente, pero no hace que se produsca la reaccion, sino que ayuda a la disolucion de la solucion.
APORTE PERSONAL La estructura de los polimeros es la siguiente:
La mayoría de las sustancias orgánicas presentes en la materia viva como polímeros son las proteínas, la madera, la quitina, el caucho y las resinas, son también lo son muchos materiales sintéticos como los plásticos, las fibras , los adhesivos, el vidrio y la porcelana. Algunos de estos son:
CAUCHO SINTÉTICO: Puede llamarse caucho sintético a toda
sustancia elaborada artificialmente que se parezca al caucho natural. Se obtiene por reacciones químicas, conocidas como condensación o polimerización, a partir de determinados hidrocarburos insaturados. Los compuestos básicos del caucho sintético, llamados monómeros, tienen una masa molecular relativamente baja y forman moléculas gigantes denominadas polímeros. Después de su fabricación, el caucho sintético se vulcaniza.
Plásticos: El puesto de un mercado en la ciudad india de Bombay ofrece una multicolor variedad de productos de plástico. Los plásticos son resinas sintéticas cuyas moléculas son polímeros, grandes cadenas orgánicas. Los plásticos son duraderos y ligeros. El petróleo se refina para formar moléculas orgánicas pequeñas, llamadas monómeros, que luego se combinan para formar polímeros resinosos, que se moldean o extruyen para fabricar productos de plástico.
Los pegamentos sintéticos: ya se utilicen solos o como modificantes de los pegamentos naturales, tienen mejor rendimiento y una gama de aplicación más amplia que los productos naturales. La mayoría de ellos contienen polímeros, que son moléculas enormes formadas por un gran número de moléculas simples que forman cadenas y redes fuertes enlazando las superficies en una unión firme. Los pegamentos termoestables, que se transforman en sólidos duros y resistentes al calor por la adición de un catalizador o la
aplicación de calor, se usan para pegar piezas metálicas de aviones y vehículos espaciales
Polietileno: son polímeros lineales ,cada uno de los polímeros del etileno. Es uno de los materiales plásticos de mayor producción. Se designa como PE. Según el proceso seguido en su polimerización, se distinguen varios tipos de polietilenos. El polietileno de baja densidad es un polímero ramificado que se obtiene por polimerización en masa del etileno mediante radicales libres, a alta presión. Es un sólido más o menos flexible, según el grosor, ligero y buen aislante eléctrico; presenta además una gran resistencia mecánica y química. Se trata de un material plástico que por sus características y bajo coste se utiliza mucho en envasado, revestimiento de cables y en la fabricación de tuberías. A partir del polietileno de baja densidad se obtiene el polietileno reticulado (con enlaces entre cadenas vecinas), rígido y más resistente a la tracción y al cambio de temperatura, que se utiliza para proteger y aislar líneas eléctricas de baja y media tensión. El proceso de polimerización del polietileno de alta densidad se lleva a cabo a baja presión y con catalizadores en suspensión. Se obtiene así un polímero muy cristalino, de cadena lineal muy poco ramificada. Su resistencia química y térmica, así como su opacidad, impermeabilidad y dureza son superiores a las del polietileno de baja densidad, aunque este último es más resistente al agrietamiento y los impactos. Se emplea en la construcción y también para fabricar prótesis, envases, bombonas para gases y contenedores de agua y combustible.
El polietileno lineal de baja densidad se obtiene polimerizando el etileno con un alqueno (especialmente 1-buteno) a baja presión, en disolución, suspensión o fase gaseosa, en presencia de catalizadores Se trata de un polímero lineal con ramificaciones cortas que hacen que su temperatura de fusión y su resistencia a la tracción y al agrietamiento sean superiores a las del polietileno de baja densidad. Se utiliza en el recubrimiento de cables y en la fabricación de objetos moldeados por extrusión o soplado.
INDICE:
1.-Introduccion-------------------------------------------------------------------
2.- Objetivos y Materiales------------------------------------------------------
3.- Desarrollo--------------------------------------------------------------------
4.- Concluciones-----------------------------------------------------------------
5.- Aporte personal-------------------------------------------------------------
http://www.quimicaorganica.org/foro/amidas/urea-formaldehidourea-bajo-biuret.html http://www.textoscientificos.com/polimeros/polimind
Marco teórico
A continuación se hara una breve reseña de la síntesis de la Urea-Formol, Resorcina-Formol y Baquelita. Urea: Compuesto cristalino incoloro, de fórmula CO(NH2)2, con un punto de fusión de 132,7 °C, Urea, también conocida como carbamida, carbonildiamida o ácido arbamídico, es el nombre del ácido carbónico de la diamida. Cuya formula química es (NH2)2CO. Es una sustancia nitrogenada producida por algunos seres vivos como medio de eliminación del amoníaco, el cuál es altamente tóxico para ellos. En los animales se halla en la sangre, orina, bilis y sudor. La urea se presenta como un sólido cristalino y blanco de forma esférica o granular. Es una sustancia higroscópica, es decir, que tiene la capacidad de absorber agua de la atmósfera y presenta un ligero olor a amoníaco. Comercialmente la urea se presenta en pellets, gránulos, o bien disuelta, dependiendo de la aplicación. Se encuentra abundantemente en la orina de los humanos y otros mamíferos. En cantidades menores, está presente en la sangre, en el hígado, en la linfa y en los fluidos serosos, y también en los excrementos de los peces y muchos otros animales inferiores. Es soluble en agua y en alcohol, y ligeramente soluble en éter. La urea se obtiene mediante la síntesis de Wöhler, que fue diseñada en 1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler, que se realiza en auto enclaves recubiertos interiormente de plata, haciendo reaccionar el dióxido de carbono liquido con amoniaco. Las temperaturas de reacción están comprendidas entre 135 y 195 ºC, y las presiones en 70 y 230 atm. La reacción tiene lugar a través del carbonato amónico. Metanal o Formaldehído: Compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno de fórmula HCHO o CH2O. Fue descubierto en 1867 por el químico alemán August Wilhelm von Hofmann. Es el más simple de los aldehídos. A temperatura normal es un gas de un olor penetrante. Puede ser comprimido hasta el estado líquido; su punto de ebullición es -21 °C. Su preparación industrial requiere calentar aire seco y vapor de alcohol metílico en presencia de un catalizador, como el cobre o la plata. No obstante se han desarrollado procesos más directos sintetizando metanal a partir de monóxido de carbono e hidrógeno. En uno de estos procesos, se pasa esta mezcla por un catalizador a una temperatura entre 200 y 300 °C, a una presión de 10,2 atmósferas. El metanal puro es muy reactivo y se polimeriza fácilmente. La formalina es el nombre comercial de una solución que contiene un 40% de metanal y un 60% de agua, o de agua y alcohol metílico. Se utiliza como desinfectante, insecticida, fungicida y desodorante. El formaldehído se emplea en la industria química en grandes proporciones para sintetizar compuestos orgánicos, especialmente en la fabricación de resinas sintéticas. Estudios recientes han revelado su naturaleza cancerígena.
Manufactura del Adhesivo de Urea- Formaldehído El formaldehído, a la cantidad y concentración requerida, es descargado en el reactor. Una cantidad pesada de urea es añadida al caldero de reacción y luego la mezcla es calentada al punto de ebullición, al tiempo que el catalizador de hexamina es gradualmente añadido. La reacción dirigida a la formación de urea formaldehído es una reacción de condensación que envuelve el desdoblamiento del agua durante la reacción, y la eliminación de agua de la mezcla. El caldero de reacción es usualmente un contenedor cilíndrico con una base curvada y un ribete en la parte superior, con una tapa que es empernada.
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A- Obtención de Resina Urea-formaldehído.
Tabla Nº IV Toxicología de Urea.
Tabla Nº VIII Toxicología de Formaldehído.
Bibliografía Perry, R. (1993). Manual del Ingeniero Químico. (6ta ed.). México: Formas e Impresas S.A. Pág. Consultadas: 58-68 y 93-104. Plunkett, E. (1965). Manual de Toxicología Industrial. Estados Unidos de América: Urmo. Pág. Consultado: 85. Krestonosich, S. (1992). Disoluciones. Venezuela: Miró C.A. Pág. Consultadas: 205220. Brydson J. Materiales Plasticos. Editado por: Instituto de plásticos y cauchos. Pag. Consultadas: 270, 273, 276. www.segulab.com Pág. Consultada: (10/10/08). (02:30 PM).
