Defina e dê um exemplo (mostre a formula estrutural):
c) Elastômero
c) Elastômero
Passo 1
O enunciado pede duas coisas sobre “Elastômero”: (1) uma definição clara do que é um elastômero; (2) um exemplo acompanhado da fórmula estrutural do polímero exemplo. Não há outros dados extra no enunciado.
Passo 2
Definição simples e direta (modo amigo e motivador): um elastômero é um polímero que, na forma de rede leve e reticulada, se deforma muito (esticando) sob tensão aplicada e retorna quase completamente à forma original quando a tensão é removida. Em termos práticos: pensa numa borracha de pão ou num elástico — consegue grandes deformações elásticas e volta ao estado inicial.
Passo 3
Por que isso acontece? (explicação passo a passo, sem pular etapas)
- Moléculas: um elastômero é formado por cadeias poliméricas longas e flexíveis. Cada cadeia é como um fio enrolado em um novelo.
- Reticulação (crosslinks): as cadeias são ligadas entre si por algumas “pontes” (ligações covalentes) formando uma rede. Essas ligações impedem que as cadeias deslizem indefinidamente e permitem recuperação elástica.
- Mecanismo físico da elasticidade: ao esticar, as cadeias poliméricas ficam mais alinhadas e ordenadas — isso reduz a entropia do sistema. Quando a força é retirada, a tendência a recuperar entropia (a retornar ao estado mais desordenado) gera a força restauradora que puxa a rede de volta.
- Consequência prática: elastômeros têm grande deformação elástica, baixo módulo (são macios), e comportamento dependente da temperatura (funcionam bem quando sua temperatura está acima do ponto de transição vítrea).
Passo 4
Um pouco de linguagem técnica (mas explicada): para redes elásticas ideais, a resposta elástica é dominada pela entropia, então a energia livre tem contribuição
. Em muitos elastômeros
é pequeno, logo a variação de entropia
domina; a força restauradora deriva de
e da mudança de entropia. Uma fórmula comum em modelos simples é o modelo neo-Hookeano:
onde
é a tensão nominal,
é o número de cadeias elásticas por unidade de volume (densidade de reticulados),
é a constante de Boltzmann,
é a temperatura absoluta, e
é a razão de alongamento. (Não precisa decorar isto para identificar um elastômero, mas é útil para entender a origem física da elasticidade.)
Passo 5
Exemplo clássico — natural rubber (borracha natural).
- Nome químico do polímero: poli(isopreno) obtido por polimerização do isopreno com adição do tipo 1,4 na forma cis (chamado de cis-1,4-poliisopreno).
- Mostrando a unidade repetitiva (fórmula estrutural do repetido):
Aqui, o prefixo “cis-” indica a geometria da dupla ligação dentro da cadeia que provoca a conformação dobrada/curvada das cadeias — isso é crucial para as propriedades da borracha natural. Em estado prático, a borracha frequentemente é vulcanizada (reticulada por enxofre), o que cria ligações entre cadeias do tipo
e transforma o polímero em uma rede elástica estável.
Passo 6
Observações finais rápidas e motivação: então, quando te pedirem “Elastômero”, lembra: é um polímero em rede, com grande elasticidade recuperável; exemplo típico é a borracha natural cuja unidade repetitiva é
. Se quiser, depois eu mostro também a fórmula do polidimetilsiloxano (silicone) que é outro exemplo bem limpo estruturalmente.
Resposta
Definição: Um elastômero é um polímero formado por cadeias longas e flexíveis, levemente reticuladas por ligações covalentes, que admite grandes deformações elásticas e recupera quase totalmente a forma original após remoção da tensão.
Exemplo (fórmula estrutural): (cis-1,4-poliisopreno, borracha natural).
Exemplo (fórmula estrutural):