Esboce a estrutura repetida para cada um dos seguintes copolímeros alternados:
(a) poli(etileno-propileno)
(a) poli(etileno-propileno)
Passo 1
O enunciado pede: “Esboce a estrutura repetida para o copolímero alternado poli(etileno-propileno)”. Ou seja, preciso desenhar (escrever) a unidade repetida de um copolímero alternado formado por unidades de etileno e de propileno que se sucedem na cadeia como …-E-P-E-P-… Informações dadas:
- Monômeros envolvidos: etileno e propileno.
- Tipo de copolímero: alternado (cada unidade etileno é seguida por uma unidade propileno, e assim por diante).
A tarefa é fornecer a estrutura química da unidade repetida (a “sequência mínima” que se repete ao longo da cadeia).
Passo 2
O que significa “copolímero alternado” e “estrutura repetida” (explicação didática, sem pular etapas):
- Um copolímero é um polímero formado por dois monômeros diferentes A e B que se incorporam na cadeia.
- “Alternado” significa que a sequência na cadeia é …-A-B-A-B-…, isto é, cada monômero A é seguido por um B e vice-versa.
- A “estrutura repetida” é a menor unidade (ou bloco) que, repetida em série, reconstrói a cadeia inteira. Para um copolímero alternado, essa estrutura repetida normalmente contém uma unidade de cada monômero (A + B) concatenadas.
Exemplo simples de ideia: se A →e B → , a cadeia alternada é e a unidade repetida pode ser escrita como .
Passo 3
Escrever as fórmulas dos monômeros (aqui mostro as fórmulas químicas básicas):
- Etileno (eteno):
. Depois da polimerização por adição, cada etileno fornece uma unidade na cadeia polimérica. - Propileno (propeno):
. Depois da polimerização por adição, cada propileno fornece uma unidade na cadeia polimérica.
Nota: estes fragmentos pós-polimerização são as “unidades estruturais” que aparecem na cadeia principal.
Passo 4
Transformação dos monômeros nas unidades da cadeia (explicando o porquê):
- Em polimerização por adição (por exemplo via radical livre), a ligação dupla do monómero abre-se e cada carbono vira um carbono saturado ligado aos vizinhos na cadeia. Assim:
-
→ unidade polimérica . -
→ unidade polimérica .
-
- Essas unidades se ligam formando a espinha dorsal de carbono do polímero. Para o copolímero alternado, colocamos uma unidade etileno seguida de uma de propileno.
Passo 5
Construção da sequência alternada e identificação da unidade repetida:
- Sequência alternada (escrevendo os fragmentos que vêm da polimerização):
- A menor unidade que contém um etileno e um propileno é o bloco de quatro carbonos resultante da ligação de uma unidade
(etileno) com uma unidade (propileno). Podemos escrever a unidade repetida condensada como:
- Colocando o índice que indica repetição pelo grau de polimerização, a representação comum é:
Passo 6
Como esboçar graficamente (instruções passo a passo para desenhar à mão, útil na prova):
- Desenhe uma sequência de quatro átomos de carbono em linha (zigzag típico de fórmula esquelética): C1 — C2 — C3 — C4.
- Nos átomos C1, C2 e C3 coloque hidrogênios suficientes para completar 4 ligações por carbono, lembrando que C4 terá um grupo metil substituinte. Especificamente:
- C1:
- C2:
- C3:
- C4:
(ou seja, um hidrogênio e um substituinte metila ligado a C4)
- C1:
- Coloque colchetes ao redor do bloco de quatro carbonos e escreva um subíndice
para indicar repetição: . - Opcional: desenhe setas mostrando que o bloco se repete para a esquerda e para a direita, formando a cadeia polimérica.