Reporte De Practica 5. Equipo 5.docx

Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos

Unidad:

Edición No. 3

Fecha de Edición AGO/2017

Ingeniería Química

Departamento:

Química Macromolecular

Materia:

REPORTE DE PRÁCTICA No. 5 MATERIA: QUIMICA MACROMOLECULAR.

CARRERA: INGENIERÍA QUÍMICA.

CLAVE DE LA ASIGNATURA: PTF-1201 SATCA: 3 - 2 - 5

SEMESTRE: SEXTO. Q.F.B. Laura Elena Barahona Blanco ELABORADO POR: Altamirano Vázquez Rosa María Hernández Santiago Sulmanelly López Cruz Griselle Yareth Medina Nava Sofía Isabel Orozco López Eimi Citlally Palomec Raciel Alejandra Sandoval Fraile Ángel Gabriel

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Práctica 5.Nombre de la práctica: Elaboración de un polímero sintético cruzado. Competencia específica a desarrollar. Obtener un polímero mediante el entrecruzado de sus cadenas: Cambian las propiedades físicas del material, creándose un gel.

Introducción El alcohol poli vinílico es un polímero de adición que se obtiene, en teoría, en la práctica no es exactamente así, por a partir del alcohol vinílico. El polialcohol metílico, por su gran cantidad de grupos hidróxido (OH) es soluble en agua. Hágase ver a los alumnos y justifíquese. Sin embargo para conseguir una buena disolución debe verterse sobre agua hirviendo y en recipiente agitado y esta agitación debe mantenerse hasta enfriamiento. El experimento consiste en entrecruzar cadenas de PVA mediante tetra borato de sodio (bórax) , ( Na2B4O7 ·10H2O) con lo que consigue un gel ya que se forma un reticulado capaz de encerrar agua.

Material, Equipos y Reactivos Aparato e instrumentos

Reactivos

Vasos de plástico.

Disolución

de

polialcohol

vinílico

4%.

Agitador, o una simple cucharilla de plástico. Disolución de borato de sodio 4%. Disolución Balanza analítica

de ácido 0, 5 N (puede utilizarse vinagre

Matraz aforado de 50 ml.

comercial)

Vidrio reloj

Disolución de colorante o mejor indicador

Espátula

universal. Puede sustituirse por cola vinílica

Disolución

de

base

0,5

N

(Alkil), alcohol metílico o etílico y perborato dental al 10%

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Diagrama

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DESARROLLO 1. Se precisa disolución de bórax al 4%, disolución de PVA al 4%, colorante 2. Si se desea un nivel mayor de profundización, sustitúyase el colorante por un indicador de pH, preferible el indicador universal y además sendas disoluciones ácida por ejemplo H2SO4 0,5 M y alcalina NaOH 1 M. 3. Nivel elemental. En un pequeño vaso viértase un cm3 de disolución de PVA, unas gotas de colorante y unas 10 gotas de disolución de bórax. 4. Remuévase enérgicamente con una cucharilla de plástico por ejemplo. Se observará que en unos instantes se forma el gel. 5. Cuando el gel adquiere una cierta consistencia puede sacarse del vaso y depositarse sobre un papel de filtro. Al cabo de un poco de tiempo se va endureciendo y puede tomarse con los dedos y darle forma de pelota. Puede servir para una explicación elemental de lo que es un gel, recordando a los alumnos que el flan, la gelatina y otros muchos productos que usan, son geles. Nivel de mayor profundización 6. Se procederá inicialmente como en el caso anterior utilizando el indicador como colorante, pero midiendo con precisión las cantidades, utilizando por ejemplo una micro pipeta. Se observará y tomará nota de los colores del contenido del vaso. Cuando se agita y se empieza a formar el gel el indicador irá virando a color verde. 7. Se remueve y se forma el gel 8. Se añade borato; el pH es alcalino

9.

PVA + indicador; el pH es ligeramente ácido

10. Un vez formado el gel se irán añadiendo lentamente gotas del ácido agitando

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observándose como el color de la mezcla va cambiado y el gel se desmorona. 11. Si ahora se agrega disolución de sosa con la misma técnica se observará como el color vira, indicando que el ácido se va neutralizando, y en al final acaba recuperándose el gel. Esta etapa de la experiencia permite ver la influencia pH en el proceso. 12. El hidróxido de boro y tetrahidroxiborato se comportan como un par ácido-base de Lewis según el equilibrio. Realice la reacción 13. En medio ácido el equilibrio está muy desplazado hacia la izquierda, por tanto las cadenas de PVA se separan, mientras que en medio alcalino si se forman los puentes de oxígeno. 14. Al experimento se puede dar un grado de cuantitividad midiendo exactamente las concentraciones de los reactivos y las cantidades exactas de ácido y base añadidos en la última fase. 15. Puede ser interesante recordar que en promedio la masa molecular de un monómero de PVA es 44 , y la molecular media del polímero es del orden de 78000 lo que significa unos 1800 monómeros y que un mol de bórax da origen a ocho enlaces de oxígeno. 16. Si no se dispone de PVA, como ya se ha dicho puede sustituirse por cola poli vinílica (“Alquil”) que se plastificará con metanol o etanol. La cola es acetato de polivinilo y con el alcohol se produce una Transesterificación. Para ello se tomará a partes iguales en volúmenes cola y alcohol y se agitará hasta que la mezcla quede uniforme. Puede extenderse una capa del producto obtenido sobre una lámina de acetato y se recoge una lámina de un plástico soluble. Co la solución obtenida se procederá como en el caso anterior. El borato puede sustituirse por perborato dental que puede adquirirse en cualquier farmacia.

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OBSERVACIONES

1. En un vaso de precipitado mezclamos resistol líquido con alcohol etílico al 100% para formar un gel con ayuda de un agitador de vidrio

2. Tomamos una pequeña muestra del gel en un vaso de plástico

3. Agregamos gotas de borato de sodio al gel en el vaso de plástico hasta que se hiciera líquida la mezcla

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4. Agregamos colorante a la mezcla y se tornó de un color verde azulado y mezclamos bien

5. Agregamos gota a gota hidróxido de sodio aproximadamente más de 50 mL mientras íbamos mezclando bien, hasta que se formó una pequeña masa que parecía un chicle seco, lo cual era el polímero cruzado que se creó.

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6. Pudimos apreciar la textura y el resultado final de nuestro gel

CUESTIONARIO 1 .De una explicación de los procesos físico químicos que ocurre en los enlaces entre el tetrahidroxiborato y el PVA son lábiles

❖ Plástico termoestable ❖ Fácilmente mecanizable ❖ Resistente al agua ❖ No conducen electricidad ❖ Posee una Resistencia.

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Tetrahidroxiborato: Es un sólido blanco, que se suele encontrar en forma granulada (polvo). Es soluble en alcoholes y agua, aunque reacciona con ellos con relativa lentitud (acentuada si se añade una base fuerte) formando hidrógeno (riesgo de explosión).

PVA: Se presenta comercialmente en forma de emulsión, como adhesivo para materiales porosos, en especial la madera. A una de sus variedades se la conoce como Resistol o Resistol 850, la marca de la industria que lo produce. 2. Transesterificación La transesterificación es el proceso de intercambiar el grupo alcoxi de un alcohol. Estas reacciones son frecuentemente catalizadas mediante la adición de un ácido o una base.

Ester + Alcohol → nuevo Ester + nuevo alcohol

3. Ácidos de Lewis. Lewis definió el comportamiento de los ácidos y las bases en función del comportamiento de sus electrones. Según como transfieren dichos electrones, Lewis definió a los ácidos y las bases como:  

Base de Lewis: sustancia que puede compartir o donar un par de electrones. Ácido de Lewis: sustancia que acepta o toma un par de electrones. De esta manera, el ácido se queda con su octeto de electrones incompleto y la base tiene un par de electrones redundantes formándose entre ambos un enlace covalente. Esto es así ya que el ácido y la base compartirán el par de electrones para formar dicho enlace:

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A + :B → A—B-

Ejemplos de Ácidos de Lewis: H+, Li+, Na+, K+,Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Sn2+...

CONCLUSIÓN Tras la realización de la práctica se puede concluir que la producción de polímeros se puede realizar a partir del acetato de polivinilo que es el agente activo del pegamento blanco si se activan las moléculas con los reactivos adecuados, en este caso, el alcohol. Es más, estos polímeros son afectados por los cambios de acidez para cambiar su apariencia y sus características.

BIBLIOGRAFIA 1. Morrison y Boyd, Química Orgánica, Addison-Wesley Iberoamericana, México, 2007 2. Solomon, Fundamentos de Química Orgánica, Limusa, México, 2007 3. Mc Murry, Química Orgánica, Mc Graw Hill Interamericana, México, 2007 4. Carey, Francis, Química Orgánica, Mc Graw Hill, Sexta Edición 5. Ortega, G. C. (10 de junio de 2016). Scielo. Obtenido de http://www.scielo.org.co/pdf/prosp/v12n2/v12n2a10.pdf 6. Quimicas. Net. (2018). Quimicas. Net. Obtenido de http://www.quimicas.net/2015/05/acidos-ybases-de-lewis.html

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