a) Determine a razão entre as unidades repetidas de butadieno e acrilonitrila em um copolímero com peso molecular numérico médio (barMn), de 250.000 g / mol e grau de polimerização (GP) de 4640.
b) Qual(is) será(rão) o(s) tipo(s) desse copolímero considerando as seguintes possibilidades: aleatório, alternado, enxertado e em bloco? Por quê?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão é sobre um copolmero de butadieno e acrilonitrila com:
  • peso molecular numérico médio bar Mn = NBu MBu + NAc MAc com NBu + NAc = DP g/mol
  • grau de polimerização unidades totais
O que precisamos saber:
  1. Qual a razão entre o número de unidades de butadieno ( ) e de acrilonitrila ( ).
  2. Que tipo de copolímero isso forma (aleatório, alternado, enxertado ou em bloco) e o porquê.
Para isso, vamos usar a relação básica de polímeros:

Passo 2

Primeiro, definimos:
  • 250,000 = NButimes 54 + NActimes 53 , massa molar da unidade de butadieno (C₄H₆) ≈ 54 g/mol
  • 250,000 = 54,NBu + 53,(4640 - NBu) , massa molar da unidade de acrilonitrila (C₃H₃N) ≈ 53 g/mol
A equação do peso molecular médio fica:
E como , podemos escrever:

Passo 3

Vamos isolar 250,000 = 54,NBu + 53cdot 4640 - 53,NBu :
250,000 = (54 - 53),NBu + 53cdot 4640
250,000 = NBu + 53 times 4640
NBu = 250,000 - 245,920 = 4,080
Calculando , então:

Passo 4

Agora .

Passo 5

A razão entre unidades de butadieno e acrilonitrila é:
NBuNAc = 4080560 = 517

Passo 6

Para decidir o tipo de copolímero, lembramos os perfis:
  • Copolímero alternado: cada unidade troca sistematicamente (1:1) → exige molaridades e reatividades bem específicas.
  • Copolímero em bloco: longos blocos de um monômero seguidos do outro → resultado de etapas separadas de polimerização.
  • Copolímero enxertado (“graft”): cadeias laterais de um monômero “enxertadas” na outra cadeia principal.
  • Copolímero aleatório (estatístico): monômeros se combinam sem sequência fixa, de acordo com suas reatividades.
Aqui temos uma proporção muito diferente de 1:1 ( ) e nada indica etapas de bloco ou enxerto. Além disso, butadieno e acrilonitrila normalmente polimerizam por radicais livres, gerando uma distribuição estatística dos monômeros. Logo, é um copolímero aleatório.

Resposta

a) A razão entre as unidades é .
b) Trata-se de um copolímero aleatório, pois os monômeros se incorporam de modo estatístico na cadeia, sem sequência fixa ou blocos.

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