Trabalho Polímeros (1)

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Química Orgânica II

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Respostas Polgrafo 1:1) Polmeros so macromolculas formadas pela unio covalente de molculas denominadas monmeros atravs de uma reao chamada polimerizao. (Poly = Muitos; Meros = Partes).2) A Bakelite.3) Elastmeros: So materiais que apresentam alta elasticidade, uma caracterstica das borrachas, so materiais que podem sofrer compresses e alongamentos muitas vezes sem sofrer deformao permanente. Fibras: So materiais com baixa elasticidade e alta resistncia s foras de trao, possuem regies em que os segmentos das cadeias polimricas apresentam cristanilidade (segmentos perfeitamente alinhados como em um cristal). Esta cristanilidade confere resistncia mecnica s fibras. Plsticos: um largo grupo de materiais que possui propriedades mecnicas entra os elastmeros e as fibras. Existem dois tipos de plsticos: Plsticos flexveis e plsticos rgidos.Os plsticos flexveis podem sofrer deformaes como os elastmeros, porm at certo limite, passado esse limite eles apresentam deformaes permanentes.Os plsticos rgidos possuem alta resistncia a deformaes e alta rigidez, so polmeros amorfos (sem regies cristalinas) e normalmente com cadeias cruzadas. b) Homopolmeros: So polmeros formados por monmeros iguais, ou seja, apenas um tipo de monmero compe a cadeia polimrica. Copolmeros: So aqueles formados por mais de um tipo de monmero, os quais podem estar dispostos aleatoriamente, em blocos, ou aleatoriamente. Sendo divididos em Copolmeros alternados, randnicos, em bloco e graftizado. Terpolmeros: So polmeros onde ocorreu a polimerizao de trs monmeros diferentes.4) Alternado: quando o copolmero apresenta seus monmeros alternadamente. Randnico: quando a polimerizao entre dois monmeros ocorre aleatoriamente. Em bloco: quando dois grupos de monmeros se juntam entre si, antes se juntando entre eles mesmos. Graftizados: quando um monmero A se encontra enxertado em uma cadeia polimrica de um monmero B.5) Um polmero termoplstico amolece quando aquecido, podendo ser moldado termicamente, enquanto o polmero termorgido no amolece ou se decope quando aquecido. Os polmeros termoplsticos possuem cadeias lineares, e os polmeros termorgidos possuem cadeias cruzadas.6) PEAD significa polietileno de alta densidade, um polmero dito cristalino. PEBD significa polietileno de baixa densidade, um polmero amorfo.7) Porque, os polmeros isotticos possuem todos os grupos pendentes para o mesmo lado na cadeia, enquanto os atticos possuem uma ordem aleatria de organizao.8) Nos polmeros de adio o monmero deve ter ligaes dupla, triplas ou determinados ciclos, a polimerizao ocorre por reaes de adio, todos os tomos do monmero ou monmeros esto no polmero, e no h formao de subprodutos. Nos condensao os monmeros devem ter pelo menos dois grupos funcionais ou tomos ativos, como carbonila, hidroxila e etc. A polimerizao ocorre por reaes de condensao, nem todos os tomos do monmeros ou monmeros esto no polmero, h formao de produtos secundrios, e mesmo sendo homopolmero a composio centesimal de monmero e polmero so diferentes.9) Poliacetato de vinila.Respostas Polgrafo 2:1) Que grau de polimerizao (representado por n)?O n indica aproximadamente a quantidade de monmeros que se repetem e considerado grau de polimerizao

2) Qual a mdia do peso molecular de um polietileno linear?O peso molecular do polietileno linear fica, normalmente, no intervalo entre 200.000 e 500.000 g/mol

3)Como produzido o polipropileno? Escreva a estrutura do monmero e represente sua unidade polimrica.O polipropileno produzido por polimerizao Ziegler-Natta e por polimerizao catalisada por metalocenos

4)Escreva um segmento de polipropileno isottico e outro de sindiottico.

Polipropileno sindiottico.

5) Cite uma propriedade e uma aplicao do elastmero poliisobutileno.Esta borracha a nica impermevel aos gases, quer dizer, a nica borracha que pode manter o ar aprisionado por longos perodos. Utilizado em cmeras de pneu e de materiais esportivos (bolas).

6)Por que adicionado 2% de isopreno na obteno da borracha butlica?Porque a polimerizao to rpida que torna-se impossvel control-la com temperaturas maiores.

7)Dado o monmero H2C=CH-O-CH3 escreva um segmento do polmero tal que seja sindiottico.

8)Qual o nome completo do PVC? Cite aplicaes do PVC alm de canos para gua.POLI(CLORETO DE VINILA) PVC, isso pode ser usado como capas de chuva, cortinas de banheiros

9)Qual o nome correto do polmero do teflon? Escreva um segmento deste polmero.POLITETRAFLUORETILENO

10)Escreva a unidade polimrica do PVA. Por que o PVA pode tornar-se solvel em gua?

Faz-se reagir com NaOH e metanol, hidrolisando 80 a 90% dos grupos acetato e formando um poliol, como pode ser observado abaixo.

Os grupos acetatos so hidrofbicos e os grupos hidroxilas alcolicos so hidroflicos. Na verdade no se tem mais um poliacetato e sim um poli(lcool vinlico-co-acetato de vinila). Sabe-se que a medida que aumenta o nmero de OH numa molcula, aumenta a solubilidade em gua. Como restam grupos acetato, que fogem da gua, estes procuram se esconder internamente, enquanto as hidroxilas procuram a gua. Por isso so solveis em gua.

11)Que isopor? Qual o material polimrico usado para confeccionar os copinhos de caf?Poliestireno um polmero vinlico

12)Polivinilpirrolidona Cite uma aplicao.A polivinilpirrolidona tem outras aplicaes, como cola de compensado de madeira e outros adesivos, desde que no entre em contato com gua

13)Escreva um segmento de PVA e um de poli(metacrilato de metila). So ismeros e qual diferena bsica? Observe os monmeros.

14) A super-cola (super bonder) um polmero ou um monmero antes de usar? A polimerizao radicalar, catinica ou aninica? um monmero. O monmero polimerza por polimerizao vinlica aninica

15)O elastmero polibutadieno (buna) tem tg baixo. Que significa isso? Porque esta borracha no pode ser usada para confeco de pneus?Temperatura de transio vtrea. Por que tem uma temperatura de fuso muito baixa.

16)Como formada a borracha natural? Qual o nome do monmero? Cite uma aplicao.O poliisopreno pode ser extrado de rvores e tambm pode ser sintetizado a partir do isopreno (2-metil-1,3-butadieno) por polimerizao Ziegler-Natta. Isopreno. usado na fabricao de pneus.

17)Que um polister? Escreva um segmento da cadeia do PET.Polisteres so polmeros formados, em geral, a partir de um cido dicarboxlico e um dilcool, eliminando gua.

18)Que um nilon? Escreva um segmento da cadeia do nilon comum.Os nilons so um dos polmeros mais comuns usados como fibras:

19)Observe a estrutura de um policarbonato e escreva qual a semelhana com carbonato.Ospolicarbonatosso um tipo particular depolisteres,polmerosde cadeia longa, formados por grupos funcionais unidos por grupos carbonato (-O-(C=O)-O-).

Oscarbonatossosaisinorgnicos ou seus respectivosmineraisque apresentam na sua composio qumica o on carbonato CO3- 2.

20)Cite um polmero ou material polimrico usado para confeco de lentes de culos.PolicarbonatoRespostas Polgrafo 3:1)Quais so as principais tcnicas de polimerizao?As tcnicas de polimerizaes, isto , os processos que transformam monmeros em polmeros, so basicamente quatro: Polimerizao em massa; Polimerizao em soluo; Polimerizao em suspenso e Polimerizao em emulso.

2)Qual a diferena entre um polmero monodisperso de um polidisperso?Monodisperso=Todas as molculas possuem o mesmo peso;Polidisperso=Possui molculas com diferentes pesos moleculares.3)Qual a diferena bsica entre uma polimerizao em massa e uma em soluo?Neste processo, o monmero lquido se polimeriza pela ao do calor na presena de um iniciador conveniente, porm na ausncia de solventes. A rigor, o monmero que inicialmente um gs, por compresso torna-se lquido e sendo lquido, torna-se solvente dele prprio. Iniciada a reao de polimerizao, o meio reacional se faz cada vez mais viscoso, podendo a frao de polmeros j prontos, solidificar-se. Se a partir de certo grau de polimerizao o polmero torna-se insolvel no monmero lquido, ento precipita.J Neste processo o polmero pode ser solvel no solvente ou precipitar a partir de certo grau de polimerizao. A tcnica que envolve polimerizao em soluo d polmeros com boa homogeneidade desde o ponto de vista do grau de polimerizao, isto , forma homopolmeros.

4)Resinas fenlicas qual a diferena entre resol e novolaca?Resol: termofixa ou de um estgio: preparada com excesso de formaldedo em relao ao fenol em condies alcalinas, e no necessitam de um agende de cura. Novolaca: termoplstica ou de dois estgios: preparada com excesso de fenol em relao ao formaldedo em meio cido, e requer um agente de cura.

5)Existem dois processos de preparao de baquelite. Quais so eles? Como se diferenciam quanto ao pH e proporo entre formol e fenol?Processo de etapa nica, ou americano e processo mido, cido ou alemo 6)Quais so as substncias usadas para neutralizar e clarear a baquelite?Depois de removida 75% da gua, a resina torna-se xaroposa; neste ponto, enquanto a resina ainda tem afinidade com a gua, adiciona-se um cido orgnico, como o cido ltico, malico ou anidridoftlico, usados para clarear e neutralizar a resina7)Quais so as principais resinas amnicas? (Lembrar: melamina foi usada no leite na China)Temos como principais representantes desta classe de resinas a uria-formaldedo e a melamina-formaldedo.8)Muitos mveis so feitos com lminas de MDF. Que significa MDF? Como so produzidos?As resinas formol-uria e formol-melamina, so largamente utilizadas na produo de chapas e laminados de fibra de madeira, mais conhecidas como MDF. Chapa de Fibras de Madeira de Mdia Densidade(MDF). Com caractersticas totalmente especiais, os painis de MDF permitem operaes de usinagem e produo antes s possveis com a madeira macia.9)Quais so as etapas do mecanismo de polimerizao por radicais livres?O mecanismo por radicais livres tem trs etapas distintas: Iniciao, Propagao e Terminao. Estas etapas envolvem desde a ciso homoltica do iniciador, passando pela formao da cadeia polimrica propriamente dita, at a interrupo de adio de monmeros10)Escreva o mecanismo por radicais livres tendo como monmero a acrilamida (ver texto)e como iniciador um perxido R-O-O-R. Mostre as etapas: Iniciao, Propagao e Terminao (Por acoplamento e por desproporo).

11)Explique como so formadas as ramificaes numa cadeia polimrica.

Esta reao constitui um problema no polietileno, to grave que impossvel obter polietileno linear ou no ramificado na polimerizao por radicais livres. Estas ramificaes exercem um notvel efeito no comportamento do polietileno. O material polimrico amorfo e de baixa densidade. Comparando com o polietileno linear, o ramificado apresenta menor resistncia mecnica e resiste menos ao calor. Por outro lado, mais barato. Ao longo da cadeia polimrica, podem surgir vrias ramificaes de diferentes comprimentos. As ramificaes assumem, muitas vezes, status de cadeias e por conseguinte, podem ramificar tambm. Observe a representao de um polmero ramificado a seguir.

12)Por que monmeros ligam-se preferencialmente cabea com cauda ?Um extremo, denominado de cauda, consiste numa longa cadeia hidrocarbonada solvel em compostos orgnicos, no polares. O outro, chamado cabea, consiste num grupo inico (sal de sdio ou potssio), solvel em gua. bom lembrar que gua e compostos orgnicos apolares no so solveis entre si. O sal solvel em gua pode ser sal de cido carboxlico (sabo) ou de cido sulfnico (detergente). O termo tcnico para esta dualidade das molculas de sabo anfiptico. Veja a seguir, uma representao grfica da cadeia de um sabo, destacando-se a cauda hidrfoba e a cabea hidrfila.13)Num mecanismo catinico como ocorre a iniciao?No incio da polimerizao, o nion butil doar um par de eltrons a um dos tomos de carbono do monmero, envolvido na dupla ligao. Agora este tomo de carbono tem um par de eltrons a mais na sua capa perifrica, conseqentemente, um par de eltrons da ligao dupla carbono-carbono, abandonar um deles e se estabelecer sobre o outro tomo de carbono da insaturao. Desde a ciso do ltio da cadeia carbonada at o ataque ao primeiro monmero, corresponde iniciao.14)Por que o cloreto de alumnio tem afinidade com gua? O tomo de oxignio da gua, que tem dois pares eletrnicos no compartilhados, doa um deles ao tomo de alumnio, formando um complexo entre AlCl3 e H2O. Sendo extremamente eletronegativo, o tomo de oxignio tratar de atrair para si os eltrons que compartilha com os tomos de hidrognio, deixando estes com uma ligeira carga positiva. Assim cria-se um ambiente qumico propcio para o ataque de um par de eltrons provenientes da ligao dupla da molcula monomrica. Assim, o monmero poder captar um hidrognio transformando-se em um ction, tendo como seu nion o complexo AlCl3OH. Este processo pelo qual se forma o complexo AlCl3/H2O e reage com a primeira molcula de monmero, se denomina iniciao.

15)Que voc entende por terminao por transferncia de cadeia?Uma outra forma de terminao da polimerizao, quando o eltron desemparelhado do extremo da cadeia em crescimento, encontra seu par, subtraindo um hidrognio, com um dos eltrons de ligao, de outra cadeia polimrica. Isso deixa um eltron desemparelhado no meio da cadeia, no podendo formar ligao dupla como no caso da desproporo. Ento, reage com um monmero e assim d origem a uma nova cadeia em crescimento na metade da primeira.

16)Escreva em poucas palavras como possvel preparar a borracha em bloco SBR>.Pode ser de trs tipos: SBR a quente, polunerizado por emulso a 50C, SBR a frio, poiunerizado por emulso a 5OC e SBR soluo, polirnerizado em soluo. Aplicaes em artefatos flexveis de baixo custo: pneus, artefatos em gerai, etc.

Respostas Polgrafo 4:

1) So formados por metais de transio e do grupo do alumnio. Os sistemas catalticos mais comuns so formados por tricloreto de titnio (TiCl3) e cloreto de dietil alumnio (Al(C2H5)2Cl) ou tambm o sistema formado por tetracloreto de titnio (TiCl4) e trietilalumnio [Al(C2H5)3]. Existem outras combinaes, principalmente com derivados do metal zircnio.2) O tomo de titnio tende a apresentar quatro orbitais preenchidos e quatro vacantes. Sabe-se que a interao entre dois diferentes tomos, orbitais de um tomo preenchidos com eltrons interagem com orbitais vazios do outro tomo, formando complexos. Na interao de um alqueno com o titnio, os eltrons nos orbitais ligantes da ligao dupla, vo penetrar num orbital vazio do titnio. Por outro lado, orbitais preenchidos do metal vo penetrar nos orbitais vazios dos carbonos do alceno.3) Isottico.4) Um metaloceno um on metlico com carga positiva entre dois nions ciclopentadienil, com carga negativa. 5) O metaloceno zirconoceno tem dois grupos indenil complexados com o zircnio. Tambm tem uma ponte etilnica que une os anis ciclopentadienlicos. Estas caractersticas tornam este composto um excelente catalisador, para obteno de polmeros isotticos.6) MAO um polmero, sua funo atuar sobre os tomos de cloro e metilar um pequeno percentual do catalisador.7) A interao agstica a aproximao do hidrognio orto ao centro metlico nos compostos. Ligaes de hidrognio uma interao entre os tomos de hidrognio com tomos de elementos altamente eletronegativos (O, F e Ni).8) Poliacrilonitrila e calor.9) Policarbonatos so preparados pela condensao entre bisfenol A, tratado inicialmente com NaOH, e fosgeno.10) A substncia deve ter a propriedade de absorver grande quantidade de gua sem ser dissolvida. Polmeros como o poliacrilamida e o poli(cido acrlico) so conhecidos como polieletrlitos.Para conseguir que dois polmeros se misturem, devemos fazer com que a mistura tenha menor energia do que quando isolados. Existem pares de polmeros que s se misturam em determinadas propores. A composio da mistura determinante. comum para algumas composies, entre polmero A e polmero B, que tendo menos de 30% de B, ocorre mistura; entre 30 a 70%, no se misturam, separando-se em duas fases, e com mais de 70% de B, novamente se misturam.