practica 5 resina esime

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

INGENIERÍA EN COMUNICACIÓN Y ELECTRONICA

LABORATORIO DE QUIMICA

Practica 5: Obtención de una Resina Fenólica

1CM10 Equipo 3

Bravo Fonseca Carlos Enrique

Peña Gonzales Brian Armando

López Piña José Rodolfo

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESIME ZACATENCO

COMUNICACIÓN Y ELECTRONICA 4 de Diciembre de 2015 Arcelia Sahagún Victorino

Objetivo……………………………………………………..3

Consideraciones Teóricas………………………………..3

Material y Reactivos………………………………………7

Desarrollo Experimental………………………………….8

Cuestionario……………………………………………….10

Observaciones…………………………………………….11

Conclusiones………………………………………………13

Bibliografía………………………………………………....15

4 de diciembre de 2015

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COMUNICACIÓN Y ELECTRONICA

OBJETIVO:El alumno conocerá y obtendrá dos tipos de polímeros

CONSIDERACIONES TEORICAS:

• Polímeros

Los polímeros son moléculas muy grandes que contienen cientos o miles de átomos. Los polímeros se han utilizado desde la prehistoria y los químicos los han sintetizado desde el siglo pasado.

Un polímero es un compuesto molecular que se distingue por tener una masa molar grande, que comprende desde miles a millones de gramos, y por estar formado por muchas unidades que se repiten. Las propiedades físicas de los polímeros, también conocidos como macromoléculas, son muy distintas a las de las moléculas pequeñas comunes, y para estudiarlas se necesitan técnicas especiales.

Entre los polímeros naturales figuran las proteínas, los ácidos nucleicos, la celulosa (polisacáridos) y el hule (poliisopreno). La mayor parte de los polímeros sintéticos son compuestos orgánicos. Los ejemplos más comunes son el nailon o poli(hexametilenadipamida); el dacrón o poli(etilen tereftalato); y la lucita o plexiglas, poli(metil metacrilato).

El desarrollo de la química de los polímeros empezó en la década de 1920 con la investigación del comportamiento desconcertante de ciertos materiales, incluidos la madera, la gelatina, el algodón y el hule. Por ejemplo, cuando el hule, cuya fórmula empírica conocida es C5H8, se disolvía en un disolvente orgánico, la disolución presentaba varias propiedades poco comunes, como viscosidad alta, presión osmótica baja y una disminución insignificante del punto de congelación. Estas observaciones sugerían de manera enfática que estaban presentes algunos solutos de masa molar muy


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COMUNICACIÓN Y ELECTRONICA grande, pero los químicos de esa época no estaban preparados para aceptar la idea de que pudieran

existir dichas moléculas gigantes. En vez de ello, postularon que los materiales como el hule consistían en agregados de unidades moleculares pequeñas unidas por fuerzas intermoleculares. Esta creencia errónea persistió durante varios años, hasta que Hermann Staudinger1 demostró sin duda alguna que dichos agregados eran, de hecho, moléculas extraordinariamente grandes, y que cada una contenía muchos miles de átomos unidos por enlaces covalentes.

Debido a su tamaño, se podría esperar que las moléculas que contienen miles de átomos de carbono e hidrógeno formaran un gran número de isómeros estructurales y geométricos (si es que están presentes enlaces CPC). Sin embargo, estas moléculas están formadas por monómeros, o unidades simples que se repiten, y este tipo de composición limita de manera importante el número de posibles isómeros. Los polímeros sintéticos se obtienen al unir monómeros, uno cada vez, mediante reacciones de adición y de condensación.

Reacciones de adición

En las reacciones de adición participan compuestos insaturados que contienen dobles o triples enlaces, particularmente C=C y C≡C. Los hidrocarburos insaturados por lo general presentan reacciones de adición, en las que una molécula se adiciona a otra para formar un solo producto. Una de las principales características de las reacciones de adición es que durante el proceso de formación del polímero no se desprende ningún compuesto volátil, tal y como es el caso de las reacciones de policondensación.


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Reacciones de condensación.

Una reacción de condensación, es aquella reacción química en las cuales el polímero final se origina mediante sucesivas uniones entre monómeros, los cuales emiten moléculas condensadas durante el proceso de unión. Las moléculas condensadas que se originan durante el proceso de condensación son moléculas de bajo peso molecular como agua, cloruro de hidrógeno, alcoholes, amoniaco, etc., las cuales se encuentran en estado gaseoso, separándose del polímero resultante escapándose a la atmósfera.

Uno de los procesos de condensación de polímeros mejor conocidos es la reacción entre la hexametilendiamina y el ácido adípico. El producto final recibe el nombre de nylon.

Termoplásticos.

Los termoplásticos hacen referencia al conjunto de materiales que están formados por polímeros que se encuentran unidos mediante fuerzas intermoleculares, formando estructuras lineales o ramificadas. Un material termoplástico lo podemos asemejar a un conjunto de cuerdas enredadas que tenemos encima de una mesa, cuanto mayor sea el grado de enredo de las cuerdas mayor será el esfuerzo que tendremos que realizar para separar las cuerdas unas de otras dado a que el rozamiento que se produce entre cada una de las cuerdas ofrece resistencia a separarlas, en este ejemplo las cuerdas representa a los polímeros y el rozamiento representa las fuerzas intermoleculares que los mantiene unidos.


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Propiedades de los materiales termoplásticos

• Pueden derretirse antes de pasar a un estado gaseoso.

• Permiten una deformación plástica cuando son calentados.

• Son solubles en ciertos solventes.

• Se hinchan ante la presencia de ciertos solventes.

Termoestables

Los termoestables hacen referencia al conjunto de materiales formados por polímeros unidos mediante enlaces químicos adquiriendo una estructura final altamente reticulada.

La estructura altamente reticulada que poseen los materiales termoestables es la responsable directa de las altas resistencias mecánicas y físicas (esfuerzos o cargas, temperatura...) que presentan dichos materiales comparados con los materiales termoplásticos y elastómeros. Por contra es dicha estructura altamente reticulada la que aporta una baja elasticidad, proporcionando a dichos materiales su característica fragilidad.

Propiedades de los materiales termoestables.

• No se pueden derretir, antes de derretirse pasan a un estado gaseoso

• Generalmente no se hinchan ante la presencia de ciertos solventes

• Son insolubles.


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REACTIVOS

Resorcinol o Resorcina

Ácido Clorhídrico concentrado (HCl)

Hidróxido de Sodio(NaOH)

Formaldehido(HCHO)


MATERIAL

1 vaso de Precipitado de 600 cm

2 Vaso de Precipitado de 100cm

1 Termómetro

1 Pipeta

2 Asas de cobre

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DESARROLLO EXPERIMENTAL

PROCEDIMIENTO A.

1. Pese 2 gramos Resorcinol y colóquelos en un vaso 100cm y agregue 3cm de Formaldehido.

2. Coloque el vaso en baño María, caliéntelo a una temperatura de 50° hasta que se haya disuelto todos los cristales.

3. Retire el agitador y en su lugar utilice un asa de cobre. Caliente el baño María hasta 70° y mantenga esa temperatura unos 10 minutos.

4. Cuando la mezcla haya enfriado, agregue gota a gota Hidróxido de sodio lentamente hasta que se efectué la reacción.


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PROCEDIMIENTO B:

1. Pese 2 gramos Resorcinol y colóquelos en un vaso 100cm y agregue 3cm de Formaldehido.

2. Coloque el vaso en baño María, caliéntelo a una temperatura de 50° hasta que se haya disuelto todos los cristales.

3. Retire el agitador y en su lugar utilice un asa de cobre. Caliente el baño María hasta 70° y mantenga esa temperatura unos 10 minutos.

4. Cuando la mezcla haya enfriado, agregue gota a gota de Ácido Clorhídrico concentrado (HCl) lentamente hasta que se efectué la reacción


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CUESTIONARIO:

1.-¿Qué es un polímero?

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que constituyen enormes cadenas de las formas más diversas.

2.- Explique que es una reacción de Policondensación

En esta reacción se forman macromoléculas a partir de componentes básicos del mismo tipo o diferentes, que poseen por lo menos dos grupos reactivos. Durante el proceso se desprenden productos secundarios simples y de bajo peso molecular como el agua, el ácido clorhídrico y otras sustancias similares. Por policondensación se producen plásticos tales como Poliamida(PA), PC y PET.

3.-¿Qué características presenta el producto obtenido en el procedimiento I?

El producto era un poco duro y no se quebraba con facilidad, no se quemó muy rápido al contacto con la llama y es de color café.

4.-¿Qué características presenta el producto obtenido en el procedimiento II?

El producto era frágil y un poco suave, se quebraba con mucha facilidad, al colocarla en la llama del mechero se quemó muy rápido y tenía un color rosa.


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COMUNICACIÓN Y ELECTRONICA 5.- ¿Qué tipo de plástico se formó en cada uno de los procedimientos?

En el procedimiento 1 se obtuvo un material termo estable ya que no se quemaba con mucha facilidad y en el procedimiento 2 se obtuvo un termoplástico ya que se quemó con mucha facilidad.

CONCLUSIONES:

Peña Gonzales Brain Armando:

Los polímeros han originado un impacto social y ambiental que ha generado aspectos positivos y en su gran mayoría negativos, ya que la eliminación de polímeros contribuye a la acumulación de basuras,

El peso molecular de los polímeros pueden ser por promedio de números y promedio de peso, éstos datos pueden dar una medida de la magnitud de la desintegración de los cromosomas (genes), es decir, del perjuicio que sufren por la radiación o por agentes químicos (drogas).

Para que se de el proceso de polimerización se necesita de una pequeña cantidad de un iniciador, entre los que se encuentran los próxidos.

López Piña José Rodolfo:

Bravo Fonseca Carlos Enrique:

Los polímeros son un material imprescindible en nuestra vida, el cual se encuentra presente en una gran mayoría de objetos de uso cotidiano, también podríamos decir que es un material prácticamente irremplazable y que ha originado un impacto negativo muy grande en cuanto lo ambiental debido a que la eliminación de polímeros es de las mayores consecuencias a la acumulación de basuras, como ciertos plásticos, pero ya países mas desarrollados han tomado la iniciativa


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COMUNICACIÓN Y ELECTRONICA para manejar este impacto ambiental y que no se produzca una mayor consecuencia. Sin embargo también

tiene aspectos positivasen cuanto a lo social debido a que ha facilitado muchas cosa de la vida cotidiana.

OBSERVACIONES:

Peña Gonzales Brain Armando:

Como podemos observar la nanociencia utilizando la nanotecnologia ha llegado a innovar muchas cosas y un ejemplo que se presento son los polimeros plasticos los cuales al ser materiales mejorados desde su estructura molecular haciendolos mas resistentes, mas ligeros, y con mejor calidad y un gran beneficio para todos es que no solo esto ha ayudado no solo a la industria si no que tambien es un beneficio ambiental ya que logra hacer que los materiales no sean mas contaminantes para el planeta.

López Piña José Rodolfo:

Bravo Fonseca Carlos Enrique:

En el procedimiento 1 observamos que:

Mientras el vaso estaba en el baño María desprendía un vapor que me hacía llorar, se sentía ardor en los ojos.

Cuando agregábamos Hidróxido de sodio, al instante que hacia contacto con la mezcla este cambiaba de color, y se iba endureciendo.

En el momento que sacamos el producto era un poco duro y no se quebraba con facilidad, al momento de ponerlo con la llama no se quemó tan rápido.

En el procedimiento 2 observamos que:


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COMUNICACIÓN Y ELECTRONICA El producto era más frágil y un poco suave, a

diferencia del primero se quebraba con facilidad y al colocarlo con la llama se quemó rápido.

BIBLIOGRAFIA:

Bravo Trejo, José Mariano, Química III. Transformaciones químicas y aplicaciones. Tercera edición. Grupo editorial Éxodo México, 2012. Páginas: 34-37.

Raymond Chang. Química. Décima edición. Mc Graw Hill. México, 2010. Páginas: 1060-1068

Fontana y Norbis. Química General Universitaria. México: Fondo Educativo Interamericano, 1983. Texto universitario en el que, entre otros temas, se trata el enlace químico.

Masterton, S. y otros. Química General Superior. Madrid: Editorial McGraw-Hill, 1989. Texto universitario que incluye un estudio muy completo del enlace químico.

Brown, Le May. Química, la ciencia central. México: Prentice Hall, 5ª ed., 1991. Se trata de un texto de química general con un buen tratamiento del enlace químico.


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