POLÍMEROS ORGÁNICOS SINTÉTICOS- UREA.FORMALDEHIDO
1.- OBJETIVOS: • •
Sintetizar un polímero orgánico a base de urea-formaldehido Discutir sobre las propiedades de este polímero.
2.- MARCO TEORICO 2.1.- Int!"#$$%&n
El término macromolécula, o polímero, se aplica a las sustancias de peso molecular elevad elevado o que que están están compue compuesta stass por un gran gran nmer nmero o de unida unidades des de ba!o ba!o peso peso molecular, molecular, llamadas mon"meros, #normalmente ma$or a %&&' que se unen entre sí por medio de enlaces covalentes. Si los mon"meros que forman la macromolécula están unidos por sus e(tremos formando una cadena larga sin que las distintas cadenas se encuentren unidas entre si por enlaces covalentes, se denominan polímeros lineales. Dichos polímeros, salvo que su peso molecular sea mu$ alto #ma$or a %.&&&.&&&' suelen ser solubles en distintos disolventes $ al calentarse se ablandan o se funden, por lo cual pueden e(truirse en forma de fibras o moldearse, adoptando la forma que se desee. )or ello, se dice que son termoplásticos. termoplásticos. )or el contrario, aquellos polímeros cu$as cadenas se encuentran entrecruzadas, uniéndose entre si en diversos puntos mediante enlaces covalentes, se denominan polímeros entrecruzados o termoestables. Este tipo de polímero adopta la forma de grandes redes tridimensionales que hacen que sean insolubles e infusibles. *a importancia de los polímeros en la industria $ en la vida diaria es mu$ grande, cabe recordar que las unidades estructurales #polisacáridos $ proteínas' $ de informaci"n #+D $ +' de los seres vivos son polímeros. +sí mismo, muchos de los materiales que mane!amos habitualmente #bolsas $ botellas de plástico, el n$lon $ muchos otros te!idos' están realizados empleando materiales poliméricos. poliméricos. El proceso por el que se unen distintos mon"meros para formar una macromolécula se denomina reacci"n de polimerizaci"n $ puede realizarse de dos formas distintas • •
)olimerizaci"n por adici"n )olimerizaci"n por condensaci"n
+mbos tipos de reacciones reacciones han de ser capaces de continuar indefinidamente. indefinidamente. Siempre que reaccionen dos moléculas de mon"mero, el producto resultante debe ser capaz de reaccionar con otro mon"mero para que la cadena pueda alargarse. /ompuesto cristalino incoloro, incoloro, de f"rmula /0#12'2, con un punto de fusi"n de %32,4 5/, 6rea, también conocida como carbamida, carbonildiamida o ácido arbamídico, es el nombre del ácido carb"nico de la diamida. /u$a formula química es #12'2/0. Es una sustan sustancia cia nitrog nitrogen enada ada produc producida ida por por algun algunos os seres seres vivos vivos como como medio medio de eliminaci"n del amoníaco, el cuál es altamente t"(ico para ellos. En los animales se halla en la sangre, orina, bilis $ sudor. *a urea se presenta como un s"lido cristalino $
blanco de forma esférica o granular. Es una sustancia higrosc"pica, es decir, que tiene la capacidad de absorber agua de la atm"sfera $ presenta un ligero olor a amoníaco.
/omercialmente la urea se presenta en pellets, gránulos, o bien disuelta, dependiendo de la aplicaci"n. Se encuentra abundantemente en la orina de los humanos $ otros mamíferos. En cantidades menores, está presente en la sangre, en el hígado, en la linfa $ en los fluidos serosos, $ también en los e(crementos de los peces $ muchos otros animales inferiores. Es soluble en agua $ en alcohol, $ ligeramente soluble en éter. *a urea se obtiene mediante la síntesis de 78hler, que fue dise9ada en %:2: por el químico alemán ;riedrich 78hler, que se realiza en auto enclaves recubiertos interiormente de plata, haciendo reaccionar el di"(ido de carbono liquido con amoniaco. *as temperaturas de reacci"n están comprendidas entre %3< $ %=< >/, $ las presiones en 4& $ 23& atm. *a reacci"n tiene lugar a través del carbonato am"nico. *as resinas de urea formaldehido son resinas obtenidas mediante la relaci"n entre la urea $ el formaldehido,catalizada por acidos conduce en una primera fase a compuestos que so metilolureas $ luego estos reaccionan por condensaci"n por liberaci"n de agua. *as metilolureas como los productos de condensaci"n de ba!o peso molecular, son solubles en agua por lo que las disoluciones acuosas concentradas permiten que se puedan moldear fácilmente, incluso su mezcla con partículas de madera permiten la obtenci"n de tableros de maderas aglomeradas.
?ecanismo de reacci"n
'.- MATERIAL ( PRODUCTOS '.1.- M)t*%)+
% )robeta de %& ml. % @asos de precipitado de %&& ml. % @aso de precipitado de <&& ml. % @arilla )inzas
'.2.- P!"#$t!,
;ormaldehído al A&B /lorhidrato de anilina 6rea Ccido sulfrico concentrado
.- PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL
/omo precauci"n general es mu$ importante seguir las siguientes recomendaciones durante la realizaci"n de esta práctica. - 6sar guantes $ gafas de seguridad. - o verter ningn residuo por las piletas. ener en cuenta que puede producirse polimerizaci"n en el interior de las tuberías con el consiguiente atasco. - *os residuos líquidos se verterán en los contenedores de residuos orgánicos, el material de vidrio se lavará con acetona $ ésta se dispondrá en los bidones de residuos $ s"lo entonces se lavara con agua en las piletas. - *os residuos s"lidos se recogerán con papel. - Se debe traba!ar en la campana e(tractora el ma$or tiempo posible.
)reparar una solucion de 2& ml de formol
+gregar el +c Sulfrico
?ezclan cuidadosamente la soluci"n /alentar durante 2& min hasta que la mezcla tome un color blanquesino
O/t*n$%&n "* +) *,%n) #*)-0!!+:
/olocar en un vaso unos A ml de disoluci"n saturada de urea #preparada de igual manera que la de clorhidrato de anilina del apartado anterior' $ a9adir a continuaci"n < ml de formaldehído al A&B. 1omogeneizar la disoluci"n $ a9adir con una pipeta, gota a gota, ácido sulfrico concentrado. 0bservar la evoluci"n del sistema $ anotar los resultados mientras se lleva a calentar.
. RESULTADOS:
El volumen total de soluci"n $a en la mezcla fue de :4 ml la cual debido al calentamiento $ desprendimiento de gases debido a la reacci"n se logr" obtener un volumen final de 43.< ml. Evaporándose así %3.< ml de la mezcla inicial. 3. OBSERVACIONES:
)olímero que es termoestable, es decir, es infusibles e insolubles. Estas propiedades son a causa de los mon"meros de este material forma una red tridimensional espacial, entrelazándose con fuertes enlaces covalentes formando una fuerte molécula gigante, con una forma fi!a. +unque es un polímero duro es mu$ quebradizo, tiene resistencia a los impactos, a los solventes, a las altas temperaturas $ no es un conductor de la electricidad.
