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¿Cómo se sintetizan los materiales elásticos?

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

02/07/2014

Instituto Particular Guadalupe Victoria

CRONOGRAMASesión 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 EXPOSICIONES9 9/julio/14

10 9/julio/14

INDICE1

¿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

Introducción

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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.

¿Qué son los materiales elásticos?

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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.

Clasificación de los polímeros. Homopolímero - Se le denomina así al polímero que está

formado por el mismo monómero a lo largo de toda su

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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 cadenasEn 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.

PolimerizaciónLa polimerización es el proceso de combinación de muchas pequeñas moléculas conocidas como monómeros en una

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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 AdiciónEn 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.

Polimerización de Condensación

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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)

ConclusionesEs interesante descubrir que los polímeros están presentes en la vida diaria, tanto los naturales (telas, el ADN, papel) como los sintéticos (llantas, ropa) estos existen o son creados para satisfacer nuestras necesidades.

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