¿Cómo se sintetiza un material
elastico?
Gutiérrez Díaz Carlos Ignacio | Alma Maite Barajas Cardenas | E.S.T #107
¿ Cómo se sintetiza un material
elastico?
En este proyecto aprenderemos que son los polímeros y a elaborarlos asi sabremos su composición y resistencia
Historia de los polímeros y formulas.
• Cuando hablamos de polímeros nos referimos a un compuesto sintético o natural formado a partir
de la repetición de una unidad estructural llamado monómero.
• Los polímeros han estado presentes en la vida y la naturaleza desde sus comienzos, como
pueden ser las proteínas, pero los primeros polímeros artificiales surgieron a mediados del siglo
diecinueve desarrollándose hasta nuestros días. Los primeros polímeros artificiales se obtuvieron
a base de la transformación de polímeros naturales (caucho, seda, algodón, etc…). Se cree que el
primer polímero fue elaborado por Charles Goodyear en 1839 con el vulcanizado del caucho. En
1846 y 1868 se desarrollaron formas de sintetizar celuloide a partir del nitrato de celulosa. Pero el
primer polímero totalmente sintético fue desarrollado por el químico estadounidense Leo Hendrik
BAekeland: la baquelita. Este producto tuvo un gran éxito debido a sus peculiares propiedades: se
le podía dar la forma deseada antes de que se enfriara, no conducía la electricidad y era resistente
al agua y los disolventes. Pronto surgieron otros polímeros que revolucionarían esta industria
como el poliestireno y el policloruro de vinilo (PVC), 1911 y 1912 respectivamente. Estos polímeros
fueron sustitutos del caucho y se usaron para la creación de objetos y utensilios de la vida
cotidiana. Otros polímeros importantes fueron el metracrilato de metilo polimerizado (plexiglás) que
se usó como sustituto del cristal, el teflón, usado en utensilios de cocina por sus propiedades anti-
adherentes y el nailon, primer plástico de alto rendimiento.
Historia de polímeros y formulas.
• El avance de la industria de los polímeros se intensificó mucho a partir de 1926, cuando el
químico alemán Hermann Staudinger expuso su teoría de los polímeros: largas cadenas de
pequeñas unidades unidas por enlaces covalentes (fundamento de la química macro-
molecular). Esta industria volvió a sufrir otro gran avance en la segunda guerra mundial.
Puesto que la mayoría de los países no recibía materias primas, ya sea porque el país que se
la suministraba se encontraba en el bando contrario, o porque las rutas de comercio estaban
muy controladas, se vieron obligados a desarrollar nuevos polímeros para sustituir las
materias primas con las que normalmente hacían los distintos productos o armas de combate.
Ejemplo de esto puede ser el caucho sintético usado por Alemania para las ruedas de los
tanques y el nailon, desarrollado por los E.E.U.U. usado para fabricar textiles como
paracaídas o prendas combinándolo con lana o algodón.
• Durante la posguerra y hasta nuestros días la industria de los polímeros ha seguido
avanzando a pasos agigantados desarrollándose nuevos polímeros como el polietileno o el
polipropileno, dos de los polímeros más usados en la actualidad.
Historia de polímeros y formulas.
Tipos de polimerización
Existen dos tipos fundamentales 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. Los
polímeros de condensación se dividen en dos grupos:
Los Homopolímeros.
Polietilenglicol
Siliconas
Los Copolímeros.
Baquelitas.
Poliésteres.
Poliamidas.
La polimerización en etapas (condensación) necesita al menos monómeros bifuncionales. Deben de saber que los
polímeros pueden ser maquinables.
Historia de polímeros y formulas.
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.
Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura homolítica:
Iniciación: CH2=CHCl + catalizador ⇒ •CH2–CHCl•
Propagación o crecimiento: 2 •CH2–CHCl• ⇒ •CH2–CHCl–CH2–CHCl•
Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas
con un terminal neutralizado.
Historia de polímeros y formulas.
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.
Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura homolítica:
Iniciación: CH2=CHCl + catalizador ⇒ •CH2–CHCl•
Propagación o crecimiento: 2 •CH2–CHCl• ⇒ •CH2–CHCl–CH2–CHCl•
Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas
con un terminal neutralizado.
Usos
Las aplicaciones de los polímeros son:
Revestimientos
Adhesivos
Materiales estructurales
Materiales para ingeniería
Envasado
Ropa
Electrolitos (baterías)
Supercondensadores eléctricos
Conductores
Electroluminiscencia
Materiales con óptica no lineal
Soportes sólidos para síntesis orgánica
Biomedicina
Deportes
Planteamiento del problema
con este proyecto sabremos el uso de los polímeros, y esto nos ayudara a saber un poco
más de ellos, también sabremos que tipo de polímeros existen, y sabremos que es el
monómero, dimero y el trimero.
veremos que es lo que afecta el uso de polímeros (plásticos), en todo el mundo, veremos el
nivel de contaminación que hay por causa de ellos.
haremos una hipótesis, para saber todas las respuestas que obtuvimos.
Fase 2 experimentación
• Materiales:
• • Bórax
* Alcohol solido
• • Pegamento blanco
* Bolsa con cierre
• • Vaso de 100 ml
* Bate lenguas
• • Agitador
* Cucharas cafeteras
• • Colorante vegetal
* Recipiente para
calentar
• • 100 ml de agua
agua.
• • Guantes de látex
Fase 2 experimentación
• ¿Qué son los polímeros?
• La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño
normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se
producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas
denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las
formas más diversas.
• Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas más
se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes
tridimensionales.
• Existen polímeros naturales como el algodón, formado por fibras de
celulosas.
• La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas
plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda y la lana
son otros ejemplos. El hule de los árboles de hevea y de los
arbustos de Guayule, son también polímeros naturales
importantes.
• Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en
nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y
aplicaciones variadas.
• Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por
moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En
general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica
debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen.
• Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la
composición química del polímero y pueden ser de varias clases.
• Los plásticos son un tipo de polímeros que tienen como principal
materia prima a los hidrocarburos que se obtienen del petróleo.
• La elasticidad se define como la capacidad que tienen
determinados cuerpos para deformarse al ser sometidos a fuerzas
externas y, una vez que estas cesan, recupera su forma original. La
estructura molecular de estos polímeros está formada por largas
cadenas de monómeros y enlaces que se encuentran enredados
cuando no se les somete a ninguna presión. Los elastómeros son
polímeros amorfos, es decir, que no tienen una forma determinada.
Una manera de clasificarlos es de acuerdo con su comportamiento
con la temperatura.
introducción
Fase 2 experimentación
• Concepto y clasificación:
• Un polímero (del griego poly, muchos; meros,
parte, segmento) es una sustancia cuyas
moléculas son, por lo menos
aproximadamente, múltiplos de unidades de
peso molecular bajo. La unidad de bajo peso
molecular es el monómero. Si el polímero es
rigurosamente uniforme en peso molecular y
estructura molecular, su grado de
polimerización es indicado por un numeral
griego, según el número de unidades de
monómero que contiene; así, hablamos de
dímeros, trímeros, tetrámero, pentámero y
sucesivos. El término polímero designa una
combinación de un número no especificado
de unidades. De este modo, el trióximetileno,
es el trímero del formaldehído.
• Lo que distingue a los polímeros de los
materiales constituidos por moléculas de
tamaño normal son sus propiedades
mecánicas. En general, los polímeros tienen
una muy buena resistencia mecánica debido
a que las grandes cadenas poliméricas se
atraen. Las fuerzas de atracción
intermoleculares dependen de la composición
química del polímero y pueden ser de varias
clases. Las más comunes, denominadas
Fuerzas de Van der Waals.
Fase 2 experimentación
•En una taza coloca una cucharada de bórax
•Agrega agua caliente
•Agita el contenido con el agitador
•Agrégale una cucharada de pegamento blanco
•Vierte unas gotas de colorante y amásala con tus dedos, extrae el exceso de agua y forma una
pelota.
•Colócala en una superficie plana.
Fase 4 Conclusión
Aprendimos a elaborar materiales elasticos y valoramos su importancia en nuestra vida diaria de esta manera
tomamos conciencia de que no hay que tirar plasticos al suelo
De igual manera aprendimos a trabajar en conjunto para lograr nuestro objetivo y asi obtuvimos el resultado
deseado.