Determinado polímero é conhecido por propagar-se em um encadeamento cabeçacauda. Após o polímero formado, foi realizada uma análise química que detectou algumas configurações cabeça-cabeça. Que tipo de terminação ocorreu?

Passo 1

O enunciado diz que um polímero normalmente se propaga em encadeamento cabeça‑cauda e que, após a formação do polímero, foram detectadas algumas uniões do tipo cabeça‑cabeça. A pergunta é: que tipo de terminação ocorreu para gerar essas ligações cabeça‑cabeça? Informação dada: propagação preferencial cabeça‑cauda; observação experimental: presença de ligações cabeça‑cabeça no polímero formado.

Passo 2

Vamos entender o que significam “cabeça” e “cauda” de um monômero vinílico (ou similar). Em monômeros do tipo vinílico, escrevemos genericamente a dupla ligação como \mathrm{CH_2}= \mathrm{CHR}.
  • A “cauda” é o carbono \mathrm{CH_2} (o carbono menos substituído).
  • A “cabeça” é o carbono \mathrm{CHR} (o carbono substituído, que carrega o grupo R).
    Isso é uma convenção usada para descrever como as unidades monoméricas se ligam na cadeia.

Passo 3

Agora vamos ver o que significa propagação cabeça‑cauda. Numa reação em cadeia (por exemplo, polimerização radicalar), quando o radical da cadeia ataca um monômero, existe preferência por uma orientação tal que a nova ligação que se forma resulte na ligação entre a extremidade da cadeia e a “cabeça” do monômero, deixando o radical no átomo que ficou como a nova extremidade. Na prática: a adição típica coloca o radical resultante no carbono que chamamos de cabeça, de modo que a próxima adição tende a ocorrer formando novamente ligação cabeça‑cauda. Isso explica por que o polímero é majoritariamente cabeça‑cauda.

Passo 4

Importante: onde está o radical localizado durante a propagação? Depois de cada adição, a extremidade radical da cadeia fica em um carbono que corresponde à posição “cabeça” da última unidade adicionada (no caso comum de adição em que o radical ataca a dupla formando um radical no carbono substituído). Ou seja, as extremidades reativas da cadeia são, em geral, posições do tipo “cabeça”.

Passo 5

Tipos de terminação em polimerização radicalar — vamos revisar porque isso é central para responder:
  • Terminação por combinação (união): dois radicais de cadeia se unem formando uma ligação covalente entre as duas extremidades reativas, e a cadeia pára de crescer (ambos os radicais desaparecem formando uma nova ligação C–C entre as extremidades).
  • Terminação por desproporcionamento: um radical abstrage um hidrogênio do outro, formando uma cadeia saturada e outra insaturada; não há formação de uma nova ligação C–C entre as duas extremidades.
Expliquei o que cada termo significa porque a observação de ligações cabeça‑cabeça é uma pista sobre qual desses processos ocorreu.

Passo 6

Por que a presença de ligações cabeça‑cabeça indica terminação por combinação? Pense assim: se as extremidades reativas das cadeias são, na propagação cabeça‑cauda, localizadas tipicamente nas posições cabeça, quando duas dessas extremidades reativas se unem diretamente, a ligação formada é entre duas cabeças — ou seja, uma ligação cabeça‑cabeça. Esse processo é exatamente a união direta de dois radicais: terminação por combinação.
Em contraste, o desproporcionamento não liga duas extremidades formando uma ligação cabeça‑cabeça; ele transfere átomos de hidrogênio e gera uma cadeia insaturada e outra saturada, não criando um novo enlace C–C entre duas cabeças.

Passo 7

Conclusão didática: a observação experimental de unidades cabeça‑cabeça em um polímero que propaga cabeça‑cauda indica que, em alguns eventos, duas cadeias terminais com radicais nas posições cabeça se encontraram e se combinaram formando uma ligação direta entre essas duas posições. Esse evento é precisamente a terminação por combinação (às vezes chamada simplesmente de “união”).
Resumo prático para a prova (versão curta que você pode decorar): se a propagação deixa o radical na posição cabeça e você detecta ligações cabeça‑cabeça, a terminação responsável foi por combinação (união de radicais), não por desproporcionamento. Isso é um raciocínio que vale para polímeros formados por adição radicalar comuns.

Resposta

Terminação por combinação (união de radicais), originando ligações cabeça‑cabeça.

Exercícios relacionados