INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Unidad Zacatenco

CARRERA

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Laboratorio de Química Básica

Práctica No. 5 Obtención De Una Resina Fenólica

Nombre de los profesores: Hernández Espejel Antonio

Ortega Martínez Aline Marina

Integrantes de equipo:

Fe

INDICE.

Objetivo…………………………………………………………………..3

Investigación teórica…………………………………………………….3

Material y equipo………………………………………………………...6

Desarrollo experimental…………………………………………….......7

Diagramas……………………………………………………………......9

Cuestionario……………………………………………………………...14

Observaciones y Conclusiones………………………………………..15

Bibliografía……………………………………………………………….17

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1. OBJETIVO

El alumno conocerá y obtendrá dos tipos de polímeros.

2. INVESTIGACION TEORICA

POLIMERIZACIÓN: Es el proceso químico por el cual mediante el calor la luz o un catalizador se unen varias moléculas de un compuesto para formar una cadena de múltiples eslabones de aquellas y obtener una macromolécula.

Todas las polimerizaciones tienen un detalle en común: comienzan con moléculas pequeñas que se van uniendo entre sí para formar moléculas gigantes, así, los procesos de polimerización persiguen la obtención de estructuras de alto peso molecular partiendo de materiales de bajo peso molecular.

La funcionalidad hace referencia a los grupos funcionales que se forman en los monómeros, estos grupos funcionales determinarán la capacidad del monómero para reaccionar con otros monómeros es igual al número de grupos funcionales que posea este en su molécula. Es por ello que la elección de las sustancias que darán origen a los monómeros utilizados en la polimerización es de vital importancias para lograr el nivel de funcionalidad mínimo requerido. Para realizar una policondensación exitosa, se considera que el nivel de funcionalidad mínimo debe de ser 2, es decir, dos grupos funcionales que hagan parte de la molécula del monómero.

Las reacciones químicas de polimerización se pueden clasificar según la forma en que se lleva a cabo el proceso de polimerización y la naturaleza de las reacciones que tienen lugar.

1.-Por adición: Formación de cadenas a través de la adición de monómeros activados. Da lugar a polímeros lineales.

2.-Por condensación: Formación de cadenas por condensación mediante reacciones de grupos funcionales. Dos compuestos orgánicos reaccionan químicamente para formar uno de mayor peso molecular. : puede dar lugar a polímeros lineales cuando la funcionalidad es 2 o polímeros reticulares cuando la funcionalidad es superior a 2.

Los polímeros de condensación se dividen en dos grupos:

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Homopolimeros: Polietilenglicol, Siliconas.

Copolimeros: Baquelitas, Poliésteres, Poliamidas.

RESINA:

Son las sustancias que sufren un proceso de polimerización o secado dando lugar a productos solidos siendo en primero lugar liquidas. Se entiende por resina cualquiera de las resinas naturales modificadas químicamente o sintéticos polimerizados físicamente similares, incluyendo los materiales termoplásticos tales como polivinilo, poliestireno, y polietileno y materiales termorifidos tales como poliésteres, epóxidos y siliconas que son utilizados con estabilizadores, pigmentos y otros componentes para formar plásticos.

Los diferentes tipos de resinas que existen son los siguientes: aminas, poliéster, alquidicas, policarbonatos, poliamidas, poliamidas aromáticas, poliuretanos y poliéster.

PLASTICOS:

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Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominadas polímeros, de estructura macromoléculas que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales.

Los polímeros sintéticos habitualmente llamados plásticos, son en realidad materiales sintéticos que pueden alcanzar el estado plástico, esto es cuando el material se encuentra viscos o fluido y no tienen propiedades de resistencia a esfuerzos mecánicos. Este estado se alcanza cuando el material en estado sólido se transforma en estado plástico generalmente por calentamiento, y es ideal para los diferentes procesos productivos ya que en este estado es cuando el material puede manipularse de las distintas formas que existen en la actualidad. Así que la palabra plástico es una forma de referirse a materiales sintéticos capaces de entrar en un estado plástico pero no siempre hace referencia los que usamos de manera diaria.

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3. MATERIAL Y EQUIPO

MATERIAL:

1Vaso de Precipitados de 600 cm3

2Vasos de Precipitados de 100 cm3

1Termómetro

1Agitador de Vidrio

1Pipeta

2Asas de Cobre

REACTIVOS:

Resorcinol o Resorcina [C6H4(OH)2]

Ácido Clorhídrico concentrado (HCl)

Hidróxido de Sodio (NaOH 6M)

Formaldehido (HCHO)

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4. DESARROLLO EXPERIMENTAL

Procedimiento 1

Pese 2 gramos de Resorcinol y colóquelos en un caso de 100 cm3. Agregue 3 cm3 de Formaldehido. Coloque el vaso en baño María (Vaso de precipitados de 600 cm3)Caliente manteniendo la temperatura del agua a 50º C hasta que se hayan disuelto todos los cristales. Retire el agitador y en su lugar utilice un asa de cobre. Caliente el baño María hasta 70º C (no sobrecaliente)Mantenga esta temperatura durante 10 minutos.Retire el vaso del baño María y déjelo enfriar.Cuando la mezcla se haya enfriado agregue gota a gota Hidróxido de Sodio (6M) lentamente hasta que se efectué la reacción (use el alambre para extraer el plástico del vaso). Examine el producto.

Procedimiento 2

Pese 2 gramos de Resorcinol y colóquelos en un caso de 100 cm3. Agregue 3 cm3 de Formaldehido. Coloque el vaso en baño María (Vaso de precipitados de 600 cm3)Caliente manteniendo la temperatura del agua a 50º C hasta que se hayan disuelto todos los cristales. Retire el agitador y en su lugar utilice un asa de cobre. Caliente el baño María hasta 70º C (no sobrecaliente)Mantenga esta temperatura durante 10 minutos.Retire el vaso del baño María y déjelo enfriar.Cuando la mezcla se haya enfriado agregue gota a gota HCl lentamente hasta que se efectué la reacción (use el alambre para extraer el plástico del vaso). Examine el producto.

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Diagramas

H

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2 gramos de Resorcinol al vaso de 100 cm3

Poner a baño Maria el Vaso de 600 cm3

Calentar a 50º CHasta disolver todos los cristales de Resorcinol

70º C por 10 minutos

Dejar enfriar

Examinar el producto

Gota a gota Hidróxido de Sodio

hasta que se efectué la reacción.

Gota a gota HCl hasta que se

efectué la reacción.

+ 3 cm3 de Formaldehido

Poner aro de metal

H

Procedimiento 1

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Esperar a que efectué la reacción

Agregar gota a gota de dióxido

de sodio.Dejar en frio

Mantener 10 min

Caliente el baño maría a

70°

Manteniendo la temperatura de

50° hasta disolver

Calentar en un vaso de 600 cm

a baño maría

Agitar la solución

3 cm3 de formaldenido

2g de resorcinol en

un vaso de 100 cm3

Procedimiento 2

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Esperar a que efectué la reacción

Agregar gota a gota de HCL

Dejar en frioMantener 10

min

Caliente el baño maría a 70°

Manteniendo la temperatura de

50° hasta disolver

Calentar en un vaso de 600 cm

a baño maría

Agitar la solución

3 cm3 de formaldenido

2g de resorcinol en un vaso de

100 cm3

H

Procedimiento:

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Colocar 2 gramos de resorcinol y colóquelos en un vaso de 100cm3

Agregar 3cm3 de formaldehido y poner el vaso en baño María.

Mantener en una temperatura de 50° hasta que se hayan disuelto los cristales.

Dejar enfriar el vaso, y ya enfriado agregar gotas de hidróxido de sodio.

Dejar que efectué la reacción

Dejar enfriar el vaso, y ya enfriado agregar gotas de HCl.

H

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Poner 2g de Resorcinol en vaso de 100 cm3

Colocar vaso a baño Maria en Vaso de 600 cm3

Calentamos a 50º CHasta disolver todos los cristales de Resorcinol

Agitar y subir temperatura a 70º C por 10 minutos

Retirar de baño Maria y dejar enfriar

Examinar el producto

Agregar gota a gota Hidróxido de

Sodio hasta que se efectué la reacción.

Agregar gota a gota HCl hasta que se

efectué la reacción.

Agregar 3 cm3 de Formaldehido

Colocar aro de metal

5. CUESTIONARIO

1. ¿Qué es un Polímero?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.

2. Explique que es una reacción de policondensación.Las reacciones de policondensación son aquellas reacciones químicas en las cuales el polímero final se origina mediante sucesivas uniones entre monómeros (moléculas pequeñas denominadas forman enormes cadenas), los cuales emiten moléculas condensadas durante el proceso de unión.

3. ¿Qué características presenta el producto obtenido en el procedimiento 1?Se formó un plástico con formas de un cristal a simple vista sin forma exacta, pero de forma gruesa y tosca y, de textura rasposa.

4. ¿Qué características presenta el producto obtenido en el procedimiento 2?Se formó un plástico aparentemente delgado y de fácil transparencia, además presentaba una textura liza y de un grosor muy delgado y frágil.

5. ¿Qué tipo de plástico se formó en cada uno de los procedimientos?En el procedimiento 1 se formó un plástico de tipo sintético y en el procedimiento 2 se formó un plástico de tipo natural.

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6. OBSERVACIONES Y CONCLUCIONES

1

OBSERVACION: En el experimento 1 al verter 2 gramos de Resorcinol y agregando

3 cm3 de Formaldehido, esto colocándolo a baño maría a una cierta temperatura y al

retirar la sustancia ya diluida le agregamos gota a gota Hidróxido de Sodio pero para

esto dejamos primero enfriar la sustancia. Observamos que se forma un plástico

color rosa opaco.

CONCLUCION: En conclusión al hacer reaccionar distintas sustancias en este caso

fue el Resorcinol o Resorcina con Ácido Clorhídrico concentrado y además Hidróxido

de Sodio pudimos formar dos tipos diferentes de Plásticos.

2

OBSERVACION: En el procedimiento 1 se pudo observar que el Resorcinol fue una

sustancia un poco difícil de disolver, ya que se necesitaba una temperatura

adecuada y un movimiento de agitación constante para que pudiese disolver. Por

otra parte para agregar Hidróxido de sodio logro observar que el compuesto

despedía ciertos gases que aparentaban ser tóxicos, además, la reacción fue muy

agresiva, ya que saltaban las sustancias y se apreciaba una reacción al instante. El

plástico que se obtuvo aparentaba ser un cierto tipo de cristal, el cual tenía una

textura gruesa y tosca.

En el procedimiento 2, a comparación del primero, se llevó a cabo una reacción

menos agresiva, pero más lenta que la anterior y se logró obtener un plástico más

puro y definido. Cabe mencionar que al agregar HCl también se despidieron gases

de dicha sustancia.

CONCLUCION: Se llegó a la conclusión de que se puede mantener la misma base

de un plástico, pero al agregar una sustancia diferente al finalizar dicha reacción, se

puede obtener diferentes tipos de plásticos con características diferentes.

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4

OBSERVACION: En esta práctica mezclamos resorcinol con formaldehido en dos

vasos y los pusimos a calentar en baño María hasta que los cristales de resorcinol

lograron deshacerse dejamos reposar las sustancias para que se enfriaran un poco,

luego a una le añadimos gotas de Hidróxido de Sodio que es una base, y nos ayudó

a acelerar el proceso y lograr obtener resina fenólica, después al siguiente le

agregamos ácido clorhídrico y al igual que la otra sustancias nos ayudó a acelerar el

proceso y poder obtener igual resina fenólica.

CONCLUCION A través de estos experimentos observamos de que maneras

podíamos obtener resina fenólica que es muy usada para las tablas de los circuitos

para aislar los puntos que deben pasar corriente y los que no, usamos dos

sustancias, una que tiene propiedades de base y otra de ácido, a pesar de que sus

niveles de PH son diferentes el resultado fue el mismo ya que sirvieron como

catalizador para acelerar el proceso de la reacción y así obtener la resina.

3

OBSERVACION: Durante este experimento pude observar que cuando estábamos

separando las 3 gotas de Formaldehido si nos acercábamos al recipiente que las

contenía se desprendía de el un gas que nos irritaba mucho los ojos y que al

calentarlo con los cristales se volvía mucho más notorio. También al hacer la

reacción con el Ácido Clorhídrico y con el Hidróxido de Sodio se desprendían gases

dañinos por lo cual teníamos que hacer las reacciones en las campanas de

extracción para así no inhalar esos gases también cuando se formaba el polímero

debíamos de colocar bien el aro de metal ya que de no hacerlo así para removerlo

se volvería un poco difícil ya que se pegaba con facilidad a el vaso de precipitados.

CONCLUCION: A través de la realización de este experimento pudimos terminarlo

de manera exitosa. Los resultados fueron los que se esperaban al principio de la

práctica. La cual era obtener la baquelita. Esta práctica sirvió de mucho ya que se

pudo conocer más a fondo sobre la elaboración y las propiedades de los polímeros,

en este caso la baquelita que obtuvimos de dos maneras ya que es un producto el

cual se usa en muchos productos.

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BIBLIOGRAFIA

Química.

Raymond Chang, Williams Collage.

Editorial: Mc Graw Hill.

Pág. 367, 374

Quimica. Un curso moderno

Autor: Jack Price, Robert C. Smoot, Richard G. Smith

Edtitorial. Merril.

Pag. 248

Fundamentos de química.

Morris Hein, Susana Arena.

Editorial: Thomson Learning.

Pág. 215, 223.

Química orgánica.

Ralph J. Fessenden.

Editorial: Iberoamérica.

Pág. 10, 22

pág. 17