Taller Pol 2014-I (1)

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Taller DE INTRODUCCION A LOS POLIMEROSDEPARTAMENTO DE INGENIERIA QIMICAUNIVERSIDAD DE CARTAGENANOMBRES:Jeison Castellar TorresReyner Pertuz MonteroJess Velasco RubianoKevin Villalobos JimnezCamilo Ziga Vergara FECHA entrega: jueves 13 de marzo1. (20) Nombre cules polmeros fueron los pioneros en el campo industrial. Destaque cul fue el evento que impuls el desarrollo de los materiales polimricos y por qu se dice que estamos en la era del plstico. Identifique las propiedades sobresalientes de los polmeros con respecto a otros materiales como acero, aluminio, madera, etc.

R/Los polmeros considerados como los pioneros en el campo industrial de acuerdo a nuestra opinin son el celuloide o nitrato de celulosa (primer plstico sintetizado)), la baquelita, rayn por seda (primera fibra manufacturada).En nuestra opinin podemos destacar 2 eventos histricos que impulsaron el desarrollo de los materiales polimricos, el primero fueron las dos guerras mundiales ,ya que el hombre tuve la necesidad de buscar nuevos materiales para las armas y los otros elementos de guerra, y el otro evento fue la revolucin industrial, el evento de mayor incidencia en el campo industrial en la vida del hombre, este permiti el avance y la invencin de maquinarias que permitieron la creacin de los materiales polimricos.

Hoy en da muchas personas consideran que estamos en la era del plstico debido a que si nos detenemos a mirar la mayora de las cosas que utilizamos cotidianamente, gran parte de ellas estn ellas de materiales polimricos, debido a que estos han trascendido de tal forma que han llegado a reemplazar a otros materiales como por ejemplo el hierro con el tefln. En la rama automotriz, el tefln es utilizado para sellar o proteger la superficie de las pinturas acrlicas, aplicando una capa de tefln en cera, creando una superficie impenetrable, brillante a prueba de agua, creando un escudo invisible que protege de los factores de oxidacin o desgaste del medio ambiente. Otorga un brillo superior e inigualable proteccin, tambin en estructuras y elementos sometidos a ambientes corrosivos, as como en mangueras y conductos por los que circulan productos qumicos.

Entre las propiedades ms sobresalientes de los polmeros con respecto a los otros materiales podemos destacar estn la resistencia, elasticidad, la capacidad que tienen para moldearse, su baja densidad, son buenos aislantes trmicos y elctricos, impermeables y tienen bajo costo de produccin.

2. (20) Defina:a. (2) Grado de polimerizacin promedio en nmero. Indique la ecuacin que lo representaR/ El grado de polimerizacin promedio en nmero indica cuntas unidades repetitivas se encuentran en un polmero, este est basado en el peso molecular promedio en nmero. Su ecuacin es la siguiente:

DondeMn es el peso molecular promedio en nmero.P.Mm es el peso molecular de la unidad monomerica.

b. (2) Grado de polimerizacin promedio en peso. Indique la ecuacin que lo representaR/ El grado de polimerizacin promedio en nmero indica cuntas unidades repetitivas se encuentran en un polmero, este est basado en el peso molecular promedio en peso. Su ecuacin es la siguiente:

DondeMw es el peso molecular promedio en peso.P.Mm es el peso molecular de la unidad monomerica.

c. (2) Peso molecular promedio en numeroR/Se define como el peso molecular de todas las molculas presentes en la muestra de polmero dividido por el nmero de moles totales

d. (2) Peso molecular promedio en pesoR/Se define como la sumatoria de las fracciones por el peso molecular de cada uno de los componentes de la muestra polimrica.

3. (15) Identifique las principales clasificaciones de los polmeros junto con sus caractersticas.

Los polmeros se pueden clasificar principalmente segn su composicin, su origen, su estructura y su comportamiento frente al calor.

Segn su composicin se clasifican en:

Homopolmeros: Formados a partir de un solo tipo de monmero.Heteropolmeros: Formados por dos o ms monmeros distintos. Cuando estn formados solo por dos tipos de monmeros, reciben el nombre de copolmerosEstas unidades repetitivas pueden distribuirse de distinta manera a lo largo de la cadena del polmero: Al azar: ABBABAABA... Alternada: ABABAB... En bloque: AABBBAABBB... Etc.Donde A y B son dos distintos tipos de monmeros.

Segn su origen se clasifican en:

Polmeros naturales: Polisacridos, protenas, cidos nucleicos, caucho, lignina, etc.Polmeros semisintticos: Se obtienen por transformacin de polmeros naturales. Ejemplo: caucho vulcanizado, etc.Polmeros sintticos: Se obtienen industrialmente. Ejemplos: nailon, poliestireno, PVC, polietileno, etc.

Segn su estructura se clasifican:

Lineales: Formados por monmeros difuncionales. Ejemplos: Polietileno, poliestireno, kvlar.Ramificados: Formados por monmeros trifuncionales. Ejemplo: Poliestireno (PS).Entrecruzados: Cadenas lineales adyacentes unidas linealmente con enlaces covalentes. Ejemplo: Caucho.Reticulados: Con cadenas ramificadas entrelazadas en las tres direcciones del espacio. Ejemplo: Epoxi.

Clasificacin por su comportamiento frente al calor:

Termoplsticos: Despus de ablandarse o fundirse por calentamiento, recuperan sus propiedades originales al enfriarse. En general son polmeros lineales, con bajas Temperatura de fusin y solubles en disolventes orgnicos.Ejemplos: derivados polietilnicos, poliamidas (o nailon), sedas artificiales, celofn, etc.

Termoestables: Despus del calentamiento se convierten en slidos ms rgidos que los polmeros originales. Este comportamiento se debe a que con el calor se forman nuevos entrecruzamientos que provocan una mayor resistencia a la fusin. Suelen ser insolubles en disolventes orgnicos y se descomponen a altas temperaturas.Ejemplos: baquelita, ebonita, etc.

4. (25) Se ha encontrado diferentes valores de peso molecular para una muestra de polietileno. Calcule:a. (5) Peso molecular promedio en numero b. (5) Peso molecular promedio msicoc. (5) El grado de polimerizacind. (2) Polidispersividad

Intervalo de peso molecular (g/mol)(Fraccin numero) Xi(fraccin msica) wi

8000-2000020000-3200032000-4400044000-5600056000-6800068000-8000080000-920000.050.150.210.280180.100.030.020.080.170.290.230.160.05

Peso molecular promedio (g/mol)(Fraccin numero) Xi(fraccin msica) wi

140002600038000500006200074000860000.050.150.210.280180.100.030.020.080.170.290.230.160.05

1.

1.

1. El peso molecular del etileno es 28 g/mol

1.

5. (20)Una muestra monodispersa de polietileno de grado de polimerizacin 100 es mezclada en igual proporcin msica con 10 gramos de otra muestra monodispersa, de peso molecular 40000 g/mol. Calcule el grado de polimerizacin en masa y en peso, y el ndice de polidispersividad.

Se sabe que el peso molecular del polietileno es de 28 g/mol

Ahora, para la primera muestra tenemos que tiene un grado de polimerizacin de 100, lo que nos quiere decir que el monmero (que es el polietileno) se repite 100 veces en la cadena, por lo tanto podemos calcular el peso molecular de la siguiente manera:

Ahora, como el problema dice que se mezclan cantidades en igual proporcin msica, tenemos las siguientes fracciones msicas

Ahora calculamos los pesos moleculares promedio:

Ahora se calculan los grados de polimerizacin medio

Ahora se calcula el grado de polidispersidad