Practica #3: Polímeros de Silicio: síntesis de boligoma

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUIMICA

LABORATORIO DE QUÍMICA COVALENTE

Practica #3:

Polímeros de Silicio: síntesis de boligoma

Objetivo: Obtener un polímero de silicio por medio de la hidrólisis de (CH3)2SiCl3 y entender la importancia del óxido de boro en esta reacción

Integrantes del equipo:

Fecha de entrega: 4/octubre/2017

Procedimiento experimental

1. Hidrolisis: En un matraz de bola de 250 mL que contiene una barra de agitación magnética se colocó 15 mL de Me2SiCl2. Se coloco un refrigerante al matraz y se adicionó 30mL de éter etílico mientras la mezcla se agitaba. Después se adiciono 30 mL de agua gota a gota. Cuando el burbujeo de la reacción paro, se quitó el refrigerante y se separó la fase acuosa, se determinó su pH siendo este de 2, se adiciono 15 mL de bicarbonato de sodio al 10% para lavar, hasta tener un pH neutro, y se descartó la fase acuosa. Se transfirió la fase orgánica a un vaso de precipitado y se secó con sulfato de magnesio anhidro. Se decanto la disolución de éter y se vacío en un matraz de bola de 25mL con una barra de agitación previamente pesados. Se destilo el éter. Se peso el producto para calcular su rendimiento.

40.1711g – 36.5633= 3.6078g

1. Intercalación: Se coloco el producto en un vaso de precipitado y agrego B2O3 (5%) mientras se agito constantemente con una varilla de vidrio y se calentó a 160 °C aproximadamente, utilizando un baño de arena. El producto comenzó a adquirir el aspecto de una masilla en alrededor de unos 20 minutos aproximadamente, se suspendió el calentamiento y se dejó secar el producto.

Observaciones:

• Al agregar el óxido de boro, el compuesto de apariencia aceitosa se empezó a hacer más viscoso y de apariencia pegajosa, al enfriarse este se tornó de una manera más maleable como para poder formar una pelotita, también adquirió elasticidad.
• Al dejar caer la boligoma, esta reboto a una altura alrededor de 25 cm.
• Al estirar la boligoma, esta se estiro aproximadamente 10 cm antes de separarse.
• AL colocar la esfera en una superficie plana, está a los 5 min se extendió parcialmente por la superficie, conservando cierto volumen, 1 hora después, esta se extendió totalmente por la superficie, este tiempo se ve reducido con incremento de temperatura, ya sea la corporal u otra fuente de calor.
• Después de un tiempo siguió conservando sus características principales, pero se tornó un poco más pegajoso siendo más complicado de manejar ya que se pegaba en las superficies.
• Al enfriar la pelotita, sus propiedades son, más notorias.

Reacciones completas y balanceadas:

Hidrolisis (CH3)2SiCl2 + 2H2O            (CH3)2Si(OH)2 + 2HCL[pic 1]

(CH3)2Si(OH)2               [-O-Si(CH3)]2- +H2O[pic 2]

Cuestionario:

1. La reacción entre los halogenuros de alquilo y el agua produce el correspondiente alcohol. Sin embargo, la reacción que usted ha llevado a cabo no produjo el correspondiente alcohol, ya que  estos condensan bajo las condiciones de hidrolisis dando diferentes compuestos que comúnmente son llamados siliconas.
2. Escriba las reacciones que se llevan a cabo al mezclar diclorodimetilsilano y agua.

R= 

Hidrolisis (CH3)2SiCl3 + H2O            (CH3)2Si(OH)2 + 2HCL[pic 3]

(CH3)2Si(OH)2               [-O-Si(CH3)]2- +H2O[pic 4]

1.  ¿Qué hubiera pasado durante la hidrolisis si se hubiera adicionado clorotrimetilsilano a la mezcla éter/dicliridimetilsilano?

R= En la hidrolisis del Me2SiCl2 se da la formación de cadenas lineales y ciclos, pero las cadenas se terminan cuando se agrega Me3SiCl de este modo se determina la longitud de la cadena medida del polímero, ya que el segundo compuesto introduce ramificaciones y entrecruzamientos que cambian las propiedades del polímero

...