Classificar os compostos como iniciadores radicalar, catiônico e aniônico:
e)
e)
Passo 1
O enunciado pede para classificar o composto dado quanto ao tipo de iniciador de polimerização: radicalar, catiônico ou aniônico. O composto fornecido é
. A pergunta é:
atua como iniciador radicalar, iniciador catiônico ou iniciador aniônico?
Passo 2
O que significa cada tipo de iniciador (explicação didática e simples):
- Iniciador radicalar: gera radicais livres (
especies com elétron desapareado) que atacam uma dupla ligação e iniciam a cadeia por mecanismo radicalar. Exemplos típicos: (peróxidos), (azobis-isobutironitrila). Esses iniciadores dão reações por homólise (quebra em dois radicais). - Iniciador catiônico: gera espécies eletrófilas (íons positivos, tipicamente
ou complexos Lewis ácidos) que protonam ou ionizam um monómero, formando um carbocátion que propaga a cadeia. Exemplos típicos: ácidos fortes como , , e complexos como . - Iniciador aniônico: fornece nucleófilos/ânions (carbanions ou bases fortes) que atacam o monómero formando um ânion carbaniónico que propaga a cadeia. Exemplos típicos: organometálicos como
, alcóxidos fortes, .
Passo 3
Propriedades químicas relevantes de
(por que importa para a classificação):
-
é um ácido de Brønsted forte (doa prótons facilmente). Em água:
A primeira dissociação é fortemente ácida; a segunda:
é mais fraca, mas a solução de
fornece uma concentração significativa de
.
- Como fornece
, é um agente que cria espécies eletrofílicas (íons positivos) e pode protonar duplas ligações de monômeros.
Passo 4
Mecanismo simplificado de início catiônico usando um monómero genérico
(explicação passo a passo de como funciona na prova):
- Protonação da dupla ligação pelo próton gerado por
:
Aqui a dupla ligação aceita
formando um carbocátion
. Mostrar o que cada símbolo significa:
é o monómero com dupla ligação;
é o próton fornecido pelo ácido; o produto é um carbocátion (espécie positiva) mostrado com
.
- Propagação: esse carbocátion ataca outra molécula de monómero, transferindo a carga e fazendo a cadeia crescer:
Assim, a polimerização segue por via iônica catiônica.
Passo 5
Por que
não é iniciador radicalar:
- Iniciadores radicalares precisam gerar radicais por ruptura homolítica (ex.:
). não se quebra formando radicais livres sob condições normais — sua ação é ácido-base (iônica), não homolítica. Portanto não inicia polimerização por via radicalar.
Passo 6
Por que
não é iniciador aniônico:
- Iniciadores aniônicos precisam fornecer um nucleófilo/ânion (um doador de elétrons, ex.:
de ) que forme um carbaníon no monómero. é um prótonador (aciaso), não um doador de elétrons; ao invés de gerar ânions nucleófilos que iniciariam uma cadeia aniônica, ele gera cátions. Logo não inicia polimerização aniônica.
Passo 7
Observações práticas rápidas (para lembrar na prova):
- Se o enunciado mencionar “ácido forte” ou “protonação de doppia ligação” pense imediatamente em iniciação catiônica.
- Cuidado: ácidos fortes podem também causar reações laterais (sulfonação, desidratação, transferência de cadeia), então em experimentos reais há controle cuidadoso das condições. Mas para fins de classificação simples: ácido forte = iniciador catiônico.
Resposta
Iniciador catiônico.