Represente um mecanismo para a polimerização radicalar do estireno empregando AIBN como iniciador. Assuma que a terminação é por acoplamento.

Passo 1

O enunciado pede o mecanismo de polimerização radicalar do estireno usando AIBN como iniciador e terminação por acoplamento. Vamos dividir em três etapas típicas de uma polimerização radicalar: iniciação (decomposição do iniciador e adição ao monômero), propagação (crescimento da cadeia) e terminação (acoplamento de dois radicais).

Passo 2

Na iniciação, o AIBN se decompõe termicamente, formando dois radicais 2-cianopropílicos e gás nitrogênio. A seta indica calor (Δ):
\mathrm{(CH_{3})_{2}C(CN)\!-\!N=N\!-\!C(CN)(CH_{3})_{2}} \;\xrightarrow{\Delta}\; 2\,\mathrm{(CH_{3})_{2}C\!\cdot\!(CN)} \;+\;\mathrm{N_{2}}
Aqui cada \mathrm{(CH_{3})_{2}C\!\cdot\!(CN)} é um radical livre capaz de iniciar a polimerização.

Passo 3

Ainda na iniciação, um desses radicais adiciona-se à dupla ligação do estireno, formando um radical benzílico estável:
\mathrm{(CH_{3})_{2}C\!\cdot\!(CN)} \;+\;\mathrm{Ph\!-\!CH=CH_{2}} \;\longrightarrow\; \mathrm{(CH_{3})_{2}C(CN)\!-\!CH_{2}\!-\!CH\!\cdot\!-Ph}
Esse é o radical inicial P_{1}\!\cdot da cadeia.

Passo 4

Na etapa de propagação, o radical da cadeia em crescimento P_{n}\!\cdot adiciona sucessivamente novas unidades de estireno M, alongando a cadeia:
P_{n}\!\cdot\;+\;M \;\longrightarrow\;P_{n+1}\!\cdot \quad\text{com}\quad M=\mathrm{Ph\!-\!CH=CH_{2}}
Repetindo várias vezes, obtemos cadeias longas terminadas em radical livre.

Passo 5

Na terminação por acoplamento, dois radicais de cadeia P_{n}\!\cdot e P_{m}\!\cdot se combinam, encerrando o crescimento:
P_{n}\!\cdot\;+\;P_{m}\!\cdot \;\longrightarrow\; P_{n+m}
O produto final é um polímero do tipo \mathrm{–[CH_{2}–CH(Ph)]–_{n+m}} sem radical livre nas extremidades.

Resposta

Iniciação
\mathrm{(CH_{3})_{2}C(CN)\!-\!N=N\!-\!C(CN)(CH_{3})_{2}} \;\xrightarrow{\Delta}\; 2\,\mathrm{(CH_{3})_{2}C\!\cdot\!(CN)} \;+\;\mathrm{N_{2}}
\mathrm{(CH_{3})_{2}C\!\cdot\!(CN)} \;+\;\mathrm{Ph\!-\!CH=CH_{2}} \;\longrightarrow\; \mathrm{(CH_{3})_{2}C(CN)\!-\!CH_{2}\!-\!CH\!\cdot\!-Ph}
Propagação
P_{n}\!\cdot\;+\;\mathrm{Ph\!-\!CH=CH_{2}} \;\longrightarrow\;P_{n+1}\!\cdot
Terminação (acoplamento)
P_{n}\!\cdot\;+\;P_{m}\!\cdot \;\longrightarrow\;P_{n+m}

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