Em um processo de impermeabilização, um tecido é exposto a vapor de n(CH3)2 SiCl2+2 nOH^- 2 nCl^-+nH2 O+[(CH3)2 SiOn . O vapor reage com os grupos hidroxilas da superfície do tecido ou com traços de água para formar o filme impermeabilizante 1,0 g / cm^3 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:
  1. Calcular o volume total do filme (área × espessura),
  2. achar a massa do filme (densidade × volume),
  3. passar pra mols do polímero (massa do filme ÷ massa molar da unidade ),
  4. usar a estequiometria (1 mol de monômero gera 1 “unidade” do polímero) para achar mols de ,
  5. e por fim calcular a massa de monômero (mols × massa molar do monômero).

Passo 2

Calcular o volume total do filme:
Área do tecido = V = área times espessura = 2times10^4;cm^2 times 1,8times10^-5;cm = 0,36;cm^3 .
Em cm²: .
Espessura total = camadas × Å cada = .
Então
á

Passo 3

Massa do filme usando densidade ( mrm filme = rho times V = 1,0;gcm^3times 0,36;cm^3 = 0,36;g ):

Passo 4

Determinar quantos mols de unidade repetitiva nrm unidade = mrm filmeMrm unidade = 0,3674,09 approx 4,86times10^-3;mol tem esse filme.
Massa molar da unidade :
C₂H₆ →
Si → 28,085
O → 16,00
Total ≈ .
Logo

Passo 5

Pela estequiometria da reação
n,(CH3)2SiCl2 to l[(CH3)2SiOr]n,
1 mol de monômero gera 1 mol de unidade. Então precisamos de mrm monômero = nrm monômerotimes Mrm monômero = 4,86times10^-3;moltimes 128,99;gmol approx 0,63;g ô.
Massa molar do monômero :
C₂H₆ → 30
Si → 28,085
Cl₂ →
Total ≈ .
Logo a massa de monômero é
ôôô

Resposta

Você vai precisar de aproximadamente 0,63 g de .

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