Em um processo de impermeabilização, um tecido é exposto a vapor de
. O vapor reage com os grupos hidroxilas da superfície do tecido ou com traços de água para formar o filme impermeabilizante
através da reação:
O subíndice n representa um número inteiro e de ordem de grandeza elevada. O filme impermeabilizante é depositado sobre o tecido camada por camada. Cada camada tem uma espessura de 6 Angstron a espessura dos grupos
. Quantos gramas de
são necessários para impermeabilizar uma face de uma peça de tecido 1 metro por 2 metros com um filme com espessura de 300 camadas? A densidade deste filme é de
.
Passo 1
Beleza, então a gente tem um pedaço de tecido de 1 m × 2 m, quer cobrir só uma face com um filminho de siloxano
com 300 camadas. Cada camada tem 6 Å de espessura e a densidade do filme é 1,0 g/cm³. A questão é: quantos gramas do monômero
eu preciso para gerar esse filme todo?
Matéria: estequiometria + volume, massa e densidade. Vamos precisar:
Matéria: estequiometria + volume, massa e densidade. Vamos precisar:
- Calcular o volume total do filme (área × espessura),
- achar a massa do filme (densidade × volume),
- passar pra mols do polímero (massa do filme ÷ massa molar da unidade
), - usar a estequiometria (1 mol de monômero gera 1 “unidade” do polímero) para achar mols de
, - e por fim calcular a massa de monômero (mols × massa molar do monômero).
Passo 2
Calcular o volume total do filme:
Área do tecido = .
Em cm²: .
Espessura total = camadas ×
cada =
.
Então
Área do tecido =
Em cm²:
Espessura total =
Então
Passo 3
Massa do filme usando densidade (
):
Passo 4
Determinar quantos mols de unidade repetitiva
tem esse filme.
Massa molar da unidade :
C₂H₆ →
Si → 28,085
O → 16,00
Total ≈ .
Logo
Massa molar da unidade
C₂H₆ →
Si → 28,085
O → 16,00
Total ≈
Logo
Passo 5
Pela estequiometria da reação
1 mol de monômero gera 1 mol de unidade. Então precisamos de
.
Massa molar do monômero :
C₂H₆ → 30
Si → 28,085
Cl₂ →
Total ≈ .
Logo a massa de monômero é
Massa molar do monômero
C₂H₆ → 30
Si → 28,085
Cl₂ →
Total ≈
Logo a massa de monômero é
Resposta
Você vai precisar de aproximadamente 0,63 g de
.