a) Determine a razão entre as unidades repetidas de butadieno e acrilonitrila em um copolímero com peso molecular numérico médio
, de
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?
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
g/mol - grau de polimerização
unidades totais
O que precisamos saber:
- Qual a razão entre o número de unidades de butadieno (
) e de acrilonitrila ( ). - 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:
-
, massa molar da unidade de butadieno (C₄H₆) ≈ 54 g/mol -
, 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
:
Calculando
, então:
Passo 4
Agora
.
Passo 5
A razão entre unidades de butadieno e acrilonitrila é:
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.
b) Trata-se de um copolímero aleatório, pois os monômeros se incorporam de modo estatístico na cadeia, sem sequência fixa ou blocos.