UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUIMICA

E.A.P DE INGENIERÍA QUIMICA- 07.2

QUÍMICA ORGÁNICA

Practica N° 9: Polímeros

GRUPO D

- Peralta Gutiérrez, Nayda Rocío 14070046

- Saldaña Huamán, Nelly Teodolinda 14070053 - Sánchez Sánchez, Gino Alexander 14070156

- Torres Rimey, María Julia 14070158

FECHA DE ENTREGA: 19/ 06 /15

Introducción

La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño

normal o moléculas gigantes llamadas polímeros, estos se producen

por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas

monómeros que forman enormes cadenas de las formas más

diversas.

Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el

algodón, formado por fibras de celulosas, la cual se extrae de la

madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer

telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado

semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro

ejemplo; sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en

nuestra vida diaria son materiales sintéticos.

Resumen En el presente experimento se detalla el proceso de la polimerización. El agente principal en este experimento fue el estireno que es por lo general utilizado para formar polímeros y se va a utilizar al peróxido de benzoílo para que rompa el enlace doble y así optimizar la unión de esas moléculas formando una cadena indeterminada lo cual nos dio como resultado al respectivo polímero. En esta práctica se realizó una polimerización por adición la cual consistió en que la molécula de monómero paso a ser parte del polímero con pérdida de átomos, es decir, la composición química de la cadena obtenida es igual a la diferencia de las composiciones químicas de los monómeros que la conforman, como resultado se obtuvo el poliestireno.

I.a. Parte Teórica

1-Definicion

Los polímeros son macromoléculas formadas

por la unión de moléculas más pequeñas

llamadas monómeros.

2-Tipos de polimerización:

Polimerización por condensación

En cada unión de dos monómeros se pierde

una molécula pequeña, por ejemplo agua.

Debido a esto, la masa molecular del polímero

no es necesariamente un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.

La polimerización en etapas:

Ejemplo: HOOC--R1--NH2

Si reacciona consigo mismo, entonces:

2 HOOC--R1--NH2 <----> HOOC--R1--NH· + ·OC--R1--NH2 + H2O <---->

HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O

Polimerización por adición

En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo

exacto de la masa molecular del monómero.

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.

3-Tipos de polímeros

3.1-Según su mecanismo de polimerización

Polímeros de condensación. La reacción de polimerización implica a cada

paso la formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua.

Polímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún

compuesto de baja masa molecular. Esta polimerización se genera cuando un

"catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono

en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los

electrones libres, y así se van uniendo uno tras uno hasta que la reacción

termina.

3.2-Según su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste en

calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o

por el contrario no lo hace se diferencian tres tipos de polímeros:

Termoplásticos, que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se

vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura

molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos.

Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC.

Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es

que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se

debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los

desplazamientos relativos de las moléculas.

Elastómero, plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser

deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su

estructura.

4-Un caso particular, el Poliestireno:

El estireno es un hidrocarburo aromático de fórmula C8H8, un anillo de benceno con un sustituyente etileno. Este compuesto molecular se conoce también como vinilbenceno, etenilbenceno, cinameno o feniletileno. Es un líquido incoloro de aroma dulce que se evapora fácilmente. A menudo contiene otros productos químicos que le dan un aroma penetrante y desagradable.

El estireno es apolar, y por tanto se disuelve en algunos líquidos orgánicos, pero no se disuelve muy fácilmente en agua. Se producen millones de toneladas al año para fabricar productos tales como caucho, plásticos, material aislante, cañerías, partes de automóviles, envases de alimentos y revestimiento de alfombras.

La mayoría de estos productos contienen estireno en forma de una cadena larga (poliestireno), además de estireno sin formar cadenas. También aparecen bajos niveles de estireno en diferentes alimentos, como frutas, hortalizas, nueces, bebidas y carnes.

El poliestireno es un polímero termoplástico que se obtiene de

la polimerización del estireno monómero.

I.b - Materiales y Reactivos

Beaker Balanza electrónica

Bagueta Espátula

Estireno Peróxido de benzoilo

II.Parte Experimental

II.a. Polimerización por adición

Síntesis de estireno

1. Se agregó 0.22 g de peróxido de benzoilo, luego se adicionó 10 mL de

estireno.

2. Posteriormente se agregó 7 mL de NaOH al 10% , se agitó con la bagueta

haciendo movimientos circulares y se puso a la cocinilla dentro de la

campana extractora.

3. Aún caliente se colocó en un papel y pudimos observar la muestra obtenida

Nota: Se lavó el beaker con el cual se sintetizó el polímero con tolueno, debido a

que ese se adhirió a las paredes de dicho recipiente.

DISCUSION DE RESULTADOS

1. Primero la mezcla es líquida y con mucha fluidez. Pero conforme íbamos

avanzando en el procedimiento, esta iba adquiriendo consistencia y mayor

viscosidad. Esto evidencia que los monómeros se estaban uniendo y el

proceso de polimerización progresaba.

2. Debido a que en la polimerización se usa el estireno como “materia prima”.

El peróxido de benzoilo se emplea como catalizador

PRECAUCIONES: El peróxido de benzoilo es explosivo si se calienta o se

tritura. Por ello la importancia de realizar la experiencia en la campana

extractora.

Reacciones

REACCIÓN DE LA SÍNTESIS Ruptura homolítica del peróxido

Formación del radical sobre la cadena de estireno

Formación del polímero por unión de moléculas de estireno

Conclusiones

El uso de reactivos como el estireno es indispensable para la obtención del

polímero.

La experiencia determino la solubilidad del poliestireno con sus respectivos disolventes. De esta manera inferimos que el poliestireno era soluble solo en los compuestos apolares.

En la experiencia realizada pudimos apreciar la obtención y comprobación

de características de solubilidad del poliestireno.

Recomendaciones

No exponer al estireno por mucho tiempo al calentamiento ya que este se puede poner muy denso y de color amarillento; como consecuencia se solidificaría en ese instante y la muestra que se obtendrá no será muy óptima.

Verter el polímero sobre un molde o deposito en forma laminar, para

posteriormente apreciar sus propiedades físicas

Se podría agregar NaOH con el fin de usarse como estabilizante del

estireno

Para la limpieza del beaker se puede agregar tolueno para la disolución en

las paredes y su posterior retiro. En caso la muestra ya esté completamente

sólida e impregnada en las paredes, se procede a calentar nuevamente.

Bibliografía

R.T. Morrison; R.N. Boyd. “Química Orgánica”. Editorial Addison. Wesley

Iberoamericana. 5ta edición, 1990. Pag: 1212

R.B.Seymour. "Introducción a la QUIMICA DE LOS POLIMEROS". Reverté, 1995 pag: 1052

Brown T., Lemay Jr., Bursten B., “Química. La ciencia central” Editorial

Prentice Hall Hispanoamericana SA, Sépt& C.E.Carraher ima edición, 1998,

pág:1125

LG, Wade Jr. “Química Orgánica”, Editorial Pearson, 5ta Edición, 2004,

pág:1182

Paul C.Painter y Michael M.Coleman Fundamentos de ciencias de

polímeros. Pag:8-9,409-410-411

Internet

http://ecoplas.org.ar/pdf/38.pdf

http://fisica.universidadlaboralab.es/wordpress/wp-

content/uploads/2011/05/polimeros.pdf