¿Cómo se sintetizan los materiales elásticos?

Marian Olguín, Fernanda Silva, Fernando Romero y Julieta Rosales.

02/07/2014

Instituto Particular Guadalupe Victoria

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CRONOGRAMA

Sesión Fecha Actividad

1 4/junio/14 Hacer cronograma y escribir preguntas

2 5/junio/14 Investigar sobre el tema y seleccionar información

3 1/julio/14 Empezar el proyecto escrito

4 2/julio/14 Terminar el proyecto escito. Empezar el folleto.

5 2/julio/14 Empezar las diapositivas.

6 3/julio/14 Terminar las diapositivas y el folleto.

7 4/julio/14 Repartir y estudiar el tema.

8 8/julio/14 EXPOSICIONES 9 9/julio/14

10 9/julio/14

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INDICE

¿Qué son los materiales elásticos?....................................4

¿Qué son los polímeros?...................................................4

Clasificación de polímeros……………………………………………….5

Formación de cadenas de polímeros……………………………….5-6

¿Qué es sintetizacion?.......................................................6

Polimerización…………………………………………………………………7

Polimerización de Adición………………………………………………..7

Polimerización de condensación………………………………………8

¿Cómo se sintetizan los materiales elásticos?....................8

Ejemplo de polímeros……………………………………………………..9

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Introducción Para este proyecto primero conoceremos que son los materiales

elásticos para posteriormente comprender como y por qué se

sintetizan, además de analizar la palabra sintetizar en química.

Se manejará el término “polímeros” para referirnos a

macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas

(monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena.

Se explicarán las clasificaciones de los polímeros y por qué es

que se clasifican así.

Se mencionaran ejemplos de materiales sintetizados elásticos y

los usos que tienen en la sociedad.

La síntesis química es el proceso por el cual se obtienen

compuestos químicos a partir de sustancias más simples.

El objetivo principal de la síntesis química, además de producir

nuevas sustancias químicas, es el desarrollo de métodos más

económicos y eficientes para sintetizar sustancias naturales

Hablaremos del proceso para sintetizar materiales elásticos y las

reacciones de la síntesis química.

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¿Qué son los materiales elásticos?

Los materiales elásticos son conocidos como polímeros, y en

general han existido en la naturaleza desde siempre y el

hombre ha sabido cómo aprovecharlos, Sin embargo, a pesar

de que los polímeros pueden ser encontrados en el medio

natural, el ser humano ha creado algunos sintéticos; es decir,

que se preparan en un laboratorio.

¿Qué son los polímeros?

Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas

por una o varias unidades químicas (monómeros) que se

repiten a lo largo de toda una cadena.

Un polímero es como si uniésemos con un hilo muchas

monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una

cadena de monedas, en donde las monedas serían los

monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero.

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Clasificación de los polímeros.

Homopolímero - Se le denomina así al polímero que está

formado por el mismo monómero a lo largo de toda su

cadena, el polietileno, poliestireno o polipropileno son

ejemplos de polímeros pertenecientes a esta familia.

Copolímero - Se le denomina así al polímero que está

formado por al menos 2 monómeros diferentes a lo largo de

toda su cadena, el ABS o el SBR son ejemplos pertenecientes a

esta familia.

Formación de cadenas

En función de cómo se encuentren enlazadas o unidas

(enlaces químicos o fuerzas intermoleculares) y la disposición

de las diferentes cadenas que conforma el polímero, los

materiales poliméricos resultantes se clasifican en:

1. Termoplásticos: conjunto de materiales que están

formados por polímeros que se encuentran unidos

mediante fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van der

waals, formando estructuras lineales o ramificadas.

2. Elastómeros: conjunto de materiales que formados por

polímeros que se encuentran unidos por medio de

enlaces químicos adquiriendo una estructura final

ligeramente reticulada.

3. Termoestables: conjunto de materiales formados por

polímeros unidos mediante enlaces químicos

adquiriendo una estructura final altamente reticulada.

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¿Qué es sintetización?

Proceso industrial por el cual se consigue crear piezas que

son complicadas de obtener por otros procedimientos como el

forjado o el mecanizado. Consiste en reducir el material base

a polvo para luego comprimirlo en un molde a una

determinada presión y calentarlo a una temperatura

controlada.

También la síntesis química permite obtener productos que

no existen de forma natural, como el acero, los plásticos o los

adhesivos.

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Polimerización

La polimerización es el proceso de combinación de muchas

pequeñas moléculas conocidas como monómeros en una

cadena o red unido covalentemente. Durante el proceso de

polimerización, algunos grupos químicos pueden perderse de

cada monómero.

Métodos de síntesis de laboratorio se dividen generalmente

en dos categorías, polimerización por crecimiento en etapas y

la polimerización de crecimiento en cadena. La diferencia

esencial entre los dos es que en la polimerización por

crecimiento de cadena, se añaden monómeros de la cadena

de uno a sólo un tiempo, tal como en polietileno, mientras que

en las cadenas de polimerización por crecimiento en etapas

de monómeros pueden combinar entre sí directamente, como

en poliéster.

Polimerización de Adición

En esta clase de polimerización los polímeros son

sintetizados por la adición de monómeros insaturados a la

cadena creciente. Un monómero insaturado es aquel que

tiene un enlace covalente, o doble, entre sus átomos, estos

enlaces covalentes son bastante reactivos y al ser eliminados

permiten que el monómero se pueda acoplar con otros

monómeros insaturados.

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Polimerización de Condensación

A diferencia de la polimerización de adición, en la

polimerización de condensación algunos átomos del

monómero no son incluidos en el polímero resultante, por lo

que se produce una pequeña molécula como residuo.

Usualmente agua o gas de ácido clorhídrico (HCl).

¿Cómo se sintetizan los materiales elásticos?

La fuerza impulsora de la deformación elástica es un

parámetro termodinámico llamado entropía, que mide el

grado de desorden del sistema. La entropía aumenta al

aumentar el desorden. Al aplicar un esfuerzo a un elastómero

las cadenas se alargan y alinean: el sistema se ordena.

A partir de este estado, la entropía aumenta al volver las

cadenas a su original enmarañamiento.

Este efecto en trópico origina dos fenómenos. En primer

lugar, al aplicar un esfuerzo al elastómero, este aumenta su

temperatura; en segundo lugar, el módulo de elasticidad

aumenta al incrementar la temperatura, comportamiento

contrario al de otros materiales.

Entropía.

Sirve para medir el grado de desorden dentro de un proceso y

permite distinguir la energía útil, que es la que se convierte en

su totalidad en trabajo, de la inútil, que se pierde en el medio

ambiente.

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Ejemplo de polímeros

Relleno de Pañales desechables (poliacrilasto de sodio

entrecruzado)

Papel o tela (celulosa que polímero natural)

Hule (polímero de la savia de los arboles)

Caucho (poliisopropeno)

Botellas plásticas ( policloruro de vinilo)

Cables (policloruro de vinilo)

Conclusiones

No sabía que los polímeros estuvieran sintetizados, al

principio me mostré confundida porque no sabía si existía

algún tipo de relación en los temas pero conforme fui

investigando me percate de los polímeros que usamos a

diario y no nos damos cuenta, ignoramos todo el proceso que

se requiere para poder fabricar objetos que satisfacen

nuestras necesidades y desconocemos el hecho de que todo

esta relacionado con la química y la física.