\mathbf{5}^{\mathbf{a}} QUESTÃO (1,0 ponto):
5.1. Os plásticos ou polímeros são familiares do nosso cotidiano, sendo usados na construção de muitos objetos que nos rodeiam, desde as roupas que vestimos até as casas em que vivemos. O desenvolvimento de processos de fabricação dos polímeros sintéticos foi o responsável pelo crescimento da indústria química no último século. Identifique e justifique como os polímeros: poliestireno, poli (tereftalato de etileno) (PET) e teflon (politetrafluoretileno) podem ser classificados, quanto ao processo de fabricação, respectivamente, como:
a) polímeros de adição, copolímeros e polímeros de adição.
b) polímeros de condensação, copolímeros e polímeros de condensação.
c) polímeros de condensação, polímeros de adição e copolímeros.
d) polímeros de adição, polímeros de condensação e copolímero.
e) polímeros de adição, polímeros de condensação e polímeros de adição.

Passo 1

O enunciado pede que se classifiquem, quanto ao processo de fabricação, os três polímeros listados (poliestireno, PET e teflon) e que se escolha a alternativa correta entre as dadas. Os polímeros a classificar são:
  • poliestireno;
  • poli(tereftalato de etileno) (PET);
  • teflon (politetrafluoretileno, PTFE).
A pergunta exige identificar, para cada um, se é um polímero de adição, de condensação ou (no conjunto de alternativas) um copolímero, justificando a escolha.

Passo 2

O que é polímero de adição? Vou explicar de forma simples e clara.
  • Em polimerização por adição (também chamada de polimerização por cadeia ou chain-growth) cada monómero contém uma ligação dupla insaturada (por exemplo \mathrm{C=C}). A reação abre essa dupla ligação e liga monômeros sequencialmente, formando uma longa cadeia. Característica marcante: não se forma uma pequena molécula como subproduto — o número de átomos do monômero vai todo para o polímero.
  • Exemplos típicos: polietileno, polipropileno, poliestireno, PTFE.
  • Para o poliestireno, o monómero é o estireno. Posso escrever o monômero e o repetido de forma simplificada: \text{monômero: }\mathrm{C_6H_5CH{=}CH_2}ô
\text{unidade repetida (esquema): }\mathrm{[-CH_2-CH(Ph)-]_n}
Aqui a reação é abertura da \mathrm{C=C} do estireno e ligação em cadeia — nenhum \mathrm{H_2O} ou outra pequena molécula é eliminada. Logo, poliestireno é um polímero de adição.

Passo 3

O que é polímero de condensação? Explico de forma didática.
  • Em polimerização por condensação (ou step-growth) os polímeros são formados por reação entre grupos funcionais de monômeros (por exemplo -\mathrm{OH}, -\mathrm{COOH}, -\mathrm{NH_2} etc.). A cada ligação formada entre monômeros, geralmente sai uma pequena molécula como subproduto (água, \mathrm{HCl}, metanol, etc.). É característica a eliminação dessa pequena molécula.
  • PET é um exemplo clássico: é um poliéster formado pela reação entre um diol (etilenoglicol) e um diácido (ácido tereftálico). Escrevendo os reagentes e o tipo de ligação formada: \mathrm{HO{-}CH_2CH_2{-}OH + HOOC{-}C_6H_4{-}COOH \longrightarrow [-OCH_2CH_2OOC{-}C_6H_4{-}CO-]_n + 2n\\ H_2O}Note que a cada ligação é eliminada água ( \mathrm{H_2O}). Portanto, PET é fabricado por condensação (é um poliéster). Mesmo sendo formado por dois monômeros diferentes (diol e diácido), o que se usa para classificar aqui é o processo: é condensação.

Passo 4

O que é copolímero? Esclarecendo para não confundir:
  • Copolímero é um polímero formado a partir de dois (ou mais) monômeros diferentes (por exemplo, estireno + butadieno → SBR). Isso é uma classificação por composição (monômeros usados), não necessariamente pelo mecanismo (adição vs condensação).
  • Assim, um material pode ser copolímero e ao mesmo tempo formado por adição (ex.: copolímero estireno-butadieno por adição) ou por condensação (ex.: certos poliésteres feitos de dois diferentes monômeros funcionais podem ser considerados copolímeros por composição). Mas a questão pede classificação “quanto ao processo de fabricação” — ou seja, se o processo é de adição ou de condensação. Por isso devemos focar no mecanismo.

Passo 5

Classificação de cada polímero, resumindo e justificando de maneira direta:
  • Poliestireno: é obtido por polimerização do estireno por abertura da dupla \mathrm{C=C}, sem formação de pequena molécula. Logo é um polímero de adição.
  • PET ( = poli(tereftalato de etileno)): é formado pela reação de um diol ( \mathrm{HO{-}CH_2CH_2{-}OH}) com um diácido ( \mathrm{HOOC{-}C_6H_4{-}COOH}), formando ligações éster e liberando \mathrm{H_2O}. Logo é um polímero de condensação.
  • Teflon (PTFE): parte do monómero tetrafluoroetileno \mathrm{CF_2{=}CF_2}, que polimeriza por adição formando \mathrm{[-CF_2-CF_2-]_n}. Não há eliminação de pequena molécula. Logo é um polímero de adição.

Passo 6

Comparando com as alternativas dadas, a que corresponde a essa sequência (poliestireno = adição; PET = condensação; teflon = adição) é a alternativa:
  • e) polímeros de adição, polímeros de condensação e polímeros de adição.
Vai dar certo na prova — memorize: adição = monômero insaturado \Rightarrow sem subproduto; condensação = reação entre grupos funcionais \Rightarrow subproduto (água, etc.).

Resposta

e) polímeros de adição, polímeros de condensação e polímeros de adição.

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