UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE AGRONOMIA LABORATORIO DE QUIMICA ORGANICA – JUEVES/MATUTINA Aux. Sergio Calito Grupo No.1 Axel Juventino Morales Aguilar – 201703610 Ericka Adriana María Ponce Uribio – 201502925 Heber Josías Simón Icu – 201703459 Héctor Alexander Xiquità Putzul – 201703310 Billy Magdiel Cuculista Medina – 201310660 Pràctica 6. Obtención de un plástico a partir de urea y formaldehido, resistencia de polímeros a ácidos y bases, comprobación de Cloro en PVC 2.- RESULTADOS Experimento 1: Obtención de plástico a partir de urea. Cuadro 1. Obtención de plástico a partir de Urea
10 ml ×1.085g/ml= 10.85 g + 4g= 14.85 72.3 – 87.2= 14.9 Densidad real/Densidad teorica×100 14.85/14.9×100= 99.66 Rendimiento de la reacción: 99.66%
Fuente: Laboratorio de Química Orgánica, Facultad de Agronomía, USAC.
Experimento 2: Resistencia del PVC a ácidos y bases Cuadro 2. Resistencia de materiales de originados a partir de polímeros, a bases y ácidos. MATERIAL PVC LANA ALGODÓN POLIMERO
H2SO4 X √ X √
NaOH X X X 1/2
Fuente: Laboratorio de Química Orgánica, Facultad de Agronomía, USAC.
√ Reduccion al 100% X No hubo reducción ½ Reducción, no al 100% Experimento 3: Comprobación del cloro en PVC Cuadro 3. Comprobación del cloro en PVC Material Utilizado para la reacción Resultados de la prueba Cobre + Calor -/+ Cobre + PVC + Calor + -/+: Se presentó un ligero cambio en la coloración de la llama +: Polímero presentó cambios en su estructura Fuente: Laboratorio de Química Orgánica, Facultad de Agronomía, USAC
Experimento 4. Resina rojo rubí Cuadro 3. Resina rojo rubi Tubo de ensayo A
1 g de resorcinol + RESUTADO 1.5 mL de agua Tubo A + B + 2 mL de 1 micro espátula de Tubo de ensayo Resina artificial de formaldehido sulfito de sodio + 1 B color Rojo Rubí mL de KOH al 20% Fuente: Laboratorio de Química Orgánica, Facultad de Agronomía, USAC
3.- DISCUSION DE RESULTADOS 1. OBTENCION DE PLASTICO A PARTIR DE UREA En dicho experimento se determina que la urea y el formaldehido en su condensación reaccionan en un medio sulfúrico, esto produce una reacción demasiado exotérmica, produciendo un sólido blanco siendo un polímero llamado urea-formaldehido. (Lora, 2010) La urea-formaldehído, también conocido como urea-metanal, llamado así por su vía de síntesis y estructura general común, es una resina o plástico termoestable, hecho a partir de urea y formaldehído se calienta en presencia de una base débil. Estas resinas se utilizan en adhesivos, acabados y objetos moldeados. Por sus grupos amino en su estructura química, constituye una de las resinas denominadas comúnmente como amino-plásticas. Se determinó que estas sustancias sintéticas son resistentes a ácidos y bases. 2. RESISTENCIA DEL PVC A ACIDOS Y BASES Al tratar los diversos polímeros con compuestos ácidos y básicos, se observaron distintos niveles de resistencia de los mismos hacia dichos compuestos, siendo el PVC el más resistente en el único tubo de ensayo que no presento cambios, puesto que a diferencia del resto de polímeros, (los cuales se fundieron en una parte diminutiva), los mismo presentaron rastros de corrosión y ligera fundición. La resistencia del poli cloruro de vinilo (PVC) se debe a su alto grado de polaridad, el cual adquiere gracias al átomo de cloro, mismo que lo convierte en un material rígido. Dicha resistencia la confirma al cuadro de resistencia química polímeros, el cual indica que PVC es resistente al ácido sulfúrico en concentraciones superiores a 70%, al ácido clorhídrico en concentraciones superiores a 25%, al ácido nítrico en concentraciones superiores al 20% y al ácido fluorhídrico en una concentración no especificada. (Manuel, 2009) 3. COMPROBACION DEL CLORO EN EL PVC Cuando se calienta el alambre de cobre en la llama del mechero, se presentó una llama de color verde, esta coloración es causada por la formación de CuCl2, esto se debe a la descomposición del PVC, dando lugar a la formación de HCl, el cual reacciona con el cobre, formando la sal. Esta práctica fue realizada para demostrar que verdaderamente el poli cloruro de vinilo es sintetizado a partir de la polimerización de radicales libres de cloroetano.
4. RESINA ROJO RUBI Debido a los diversos factores de reacción del resorcinol y las demás sustancias (sulfito de sodio, hidróxido de potasio y agua), al mezclarlo con formaldehido se obtuvo un líquido viscoso que poco a poco se solidifico dando como resultado una masa de color rojo, esto debido a la polimerización en cadena del resorcinol y formaldehido, por las propiedades físicas que presento posterior a la polimerización se formó un polímero termoestable.
4.- CONCLUSIONES -
Obtención de un polímero sintético partiendo de urea y formaldehído: 4 g de Urea + 10.8 ml de formaldehído, dando como resultado 6.7 g de plástico. La combinación de estos dos compuestos químicos resulta en polímeros lineales o ramificados, parecidos a redes tridimensionales. Esto es debido a la funcionalidad del 4 en la urea (4 átomos reemplazables de hidrógeno), y la funcionalidad del 2 en el formaldehído (2 átomos de hidrógeno) Los factores más importantes que determinan las propiedades delos productos de reacción son: la relativa proporción molar de la urea y el formaldehído, la temperatura de reacción, los diferentes valores de pH a los que tiene lugar la condensación. Estos 3 factores influyen en la velocidad del incremento del peso molecular de las resinas. Por tanto, las características de reacción como solubilidad, viscosidad, dependen hasta cierto punto del peso molecular.
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Observación de la resistencia del PVC y el polímero Al tratar los materiales derivados de polímeros con ácidos y bases, a temperatura ambiente se pudo observar que el material es resistente a los efectos que producen los ácidos y las bases, el único que no resistió los efectos producidos por el ácido sulfúrico fue el polímero sintetizado, pero esto se debe a la baja calidad del plástico. Al momento de aumentar la temperatura en los tubos de ensayo, se pudo observar que en ácido clorhídrico todos los materiales presentaron corrosión, y el polímero sintetizado que se encontraba en el tubo de ensayo con hidróxido de sodio cambio de coloración, lo cual comprueba nuevamente la baja calidad del plástico.
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Comprobación de la presencia de Cloro en PVC, a través de una prueba de ignición, dando positivo en el momento en que la llama se torne de color verde; esta coloración es causada por la formación de CuCl2. Durante el calentamiento del PVC, este se descompone, dando lugar a HCl, el ácido reacciona con el cobre, formando la sal.
5.- BIBLIOGRAFIA
SÍNTESIS DE POLÍMEROS. Disponible en: http://www2.uah.es/alquimica/organizacion/cursoactual/documentos/Programas /Polimeros/sint_polimeros.pdf. Consultado en línea el 20 de marzo de 2019.
SÍNTESIS DE POLIÉSTERES-URETANO A PARTIR DEL 1,4CICLOHEXANODIOL Y METILENBIS-4-FENILSOCIANATO. Disponible en: http://acta.ivic.ve/51-3/articulo4.pdf. Consultado en línea el 20 de marzo de 2019.
IDENTIFICACIÓN DE PLÁSTICOS. Disponible en: http://www.unizar.es/actividades_fq/identificacion_plasticos/index.php?destino= introduccion. Consultado en línea el 20 de marzo de 2019.
GRAHAM SOLOMONS, T.W. 1,990. Fundamentos de Química Orgánica. Editorial Limusa. México, D.F. 903p
6.-ANEXOS Imagen 1. Agregando HCL
Imagen 2. urea-formaldehido
Imagen 3. Comprobacion del cloro en PVC