Para cada um dos seguintes pares de polímeros, faça o seguinte: (1) Diga se é possível decidir se um dos polímeros tem maior módulo em tração que o outro. (2) Se isso for possível, indique qual apresenta o maior módulo em tração e então cite a razão (ou razões) para sua escolha. (3) Se não for possível decidir, então explique por quê.
(A) (poli(cloreto de vinila) ramificado e atático com um peso molecular ponderal médio de 100.000 g / mol; poli(cloreto de vinila) linear e isotático com um peso molecular ponderal médio de 75.000 g / mol;
(B) Copolímero estireno-butadieno aleatório com 5% dos sítios possíveis com ligações cruzadas; copolímero estireno-butadieno em bloco com 10% dos sítios possíveis com ligações cruzadas;
© Polietileno ramificado com um peso molecular numérico médio de 100.000 g / mol; polipropileno atático com um peso molecular numérico médio de 150.000 g / mol.

Passo 1

Vamos analisar a parte (A) da questão. Aqui, estamos comparando dois tipos de poli(cloreto de vinila) (PVC) com diferentes estruturas e pesos moleculares. O conteúdo principal está relacionado ao módulo em tração dos polímeros, que mede a rigidez do material quando puxado. Para resolver isso, precisamos considerar a estrutura ramificada vs. linear, o isatóico vs. atático, e o peso molecular.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que polímeros ramificados geralmente têm menos interação entre as cadeias, o que pode reduzir o módulo em tração. Já polímeros lineares tendem a ter maior resistência porque as cadeias podem se alinhar melhor e interagir mais eficazmente.

Passo 3

Além disso, o peso molecular influencia o módulo: polímeros com maior peso molecular geralmente possuem maior módulo em tração devido às maiores forças intermoleculares.

Passo 4

No caso (A), o PVC ramificado tem um peso molecular médio de 100.000 g/mol, enquanto o PVC linear tem 75.000 g/mol. Mesmo o PVC linear tendo uma estrutura que favorece um módulo maior, o PVC ramificado tem um peso molecular maior, o que também contribui para um módulo maior.

Passo 5

Agora, vamos para a parte (B). Estamos comparando dois copolímeros estireno-butadieno com diferentes porcentagens de ligações cruzadas e arranjos (aleatório vs. em bloco). O módulo em tração aqui é influenciado pelas ligações cruzadas, que aumentam a rigidez do polímero.

Passo 6

Copolímeros com mais ligações cruzadas tendem a ter módulos de tração maiores porque as ligações cruzadas limitam a movimentação das cadeias, tornando o material mais rígido.

Passo 7

Além disso, a disposição das ligações cruzadas (aleatório vs. em bloco) pode impactar a uniformidade e a eficácia das mesmas em reforçar o polímero.

Passo 8

No caso (B), o copolímero em bloco tem 10% das ligações cruzadas possíveis, enquanto o aleatório tem apenas 5%. Mesmo sendo em blocos, a quantidade maior de ligações cruzadas no copolímero em bloco contribui para um módulo em tração maior.

Passo 9

Finalmente, vamos analisar a parte ©. Aqui, estamos comparando polietileno ramificado com polipropileno atático, ambos com diferentes pesos moleculares. O módulo em tração é afetado pela estrutura (ramificado vs. atático) e pelo peso molecular.

Passo 10

Polímeros ramificados, como o polietileno ramificado, geralmente têm menor módulo em tração porque as ramificações dificultam o alinhamento das cadeias e reduzem as interações intermoleculares. Já polímeros atáticos, como o polipropileno atático, podem ter melhor alinhamento e interações mais fortes.

Passo 11

Além disso, o polipropileno atático tem um peso molecular maior (150.000 g/mol) em comparação com o polietileno ramificado (100.000 g/mol), o que favorece um módulo em tração maior.

Passo 12

Portanto, mesmo com a diferença na estrutura, o peso molecular maior do polipropileno atático compensa, resultando em um módulo em tração maior.

Resposta

É possível decidir, e o polipropileno atático com peso molecular médio de 150.000 g/mol apresenta um módulo em tração maior devido ao seu peso molecular mais alto e melhor alinhamento das cadeias.

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