Sabe-se que os polímeros em sua maioria são constituídos por átomos de \mathrm{C}, \mathrm{H}, \mathrm{O} e N , onde muitos apresentam a mesma quantidade de átomos sendo diferenciados por sua disposição na estrutura. A partir disso, proponha até três diferentes estruturas, quando possível, para as fórmulas mínimas das unidades repetitivas abaixo indicadas e proponha o nome e abreviação comumente usada para cada um dos polímeros:
b) C 3 H 6

Passo 1

O enunciado pede que eu proponha até três diferentes estruturas (quando possível) correspondentes à fórmula mínima da unidade repetitiva \mathrm{C_3H_6} e que eu proponha, para cada uma, o nome do polímero resultante e a abreviação comumente usada.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • Fórmula mínima da unidade repetitiva: \mathrm{C_3H_6}.
  • Elementos envolvidos (implícitos): carbono e hidrogênio.
  • Preciso propor estruturas distintas que sejam possíveis para a fórmula \mathrm{C_3H_6} e, para cada estrutura proposta, indicar o nome do polímero (quando existir) e a abreviação usual.

Passo 2

Conceito necessário (explicado com calma): o número de isomerias possíveis para uma fórmula \mathrm{C_nH_{2n}} (como \mathrm{C_3H_6}) vem do fato de que essa fórmula corresponde a uma unidade com “uma insaturação” — isto é, grau de insaturação igual a 1. Uma insaturação pode ser:
  • uma dupla ligação C=C (monômero do tipo alceno), ou
  • um anel (cicloalcano).
    Portanto, para \mathrm{C_3H_6} as alternativas são: um alceno com três carbonos (propeno / propileno) ou um cicloalcano com três carbonos (ciclopropano). Não existem outros arranjos fundamentais para n=3 que preservem \mathrm{C_3H_6} (por exemplo, não dá para ter outro tipo de dupla ligação que gere uma estrutura distinta com os mesmos átomos). Logo, devemos procurar essas duas classes de isômeros.

Passo 3

Primeira estrutura proposta: o alceno linear “propeno” (também chamado de propileno). Estrutura condensada:
\mathrm{CH_3-CH=CH_2}
Explicação de como disso surge o polímero: as duplas ligações C=C podem sofrer polimerização por adição (mecanismos por radical livre, catálise por Ziegler–Natta, etc.). Na polimerização por adição do monómero \mathrm{CH_3-CH=CH_2} cada ligação dupla é aberta e os monômeros unem-se formando uma cadeia carbono–carbono. O repetido químico (unidade repetitiva) resultante é:
\mathrm{[-CH_2-CH(CH_3)-]_n}
Aqui:
  • \mathrm{n} é o número de unidades (grau de polimerização);
  • \mathrm{[-CH_2-CH(CH_3)-]} é a unidade que se repete ao longo da cadeia (mostra que cada monómero acrescenta três átomos de carbono e seis de hidrogênio à cadeia total).
    Nome do polímero e abreviação: polipropileno (também chamado de poly(propene)), abreviação comumente usada \mathrm{PP}. Observação didática: o polipropileno tem variantes (isotático, sindiotático, atáxico) dependendo da regularidade espacial dos grupos metila \mathrm{CH_3} no carbono terciário — isso altera muito as propriedades físicas (cristalinidade, resistência).

Passo 4

Segunda estrutura proposta: o cicloalcano “ciclopropano”. Estrutura (escrita por nome e fórmula):
\text{ciclopropano: } \mathrm{C_3H_6}\\ (\text{anel de três carbonos})ê
Explicação: como explicado antes, a mesma fórmula \mathrm{C_3H_6} pode corresponder a um anel de três carbonos (cada carbono ligado a dois vizinhos no anel e à quantidade de hidrogênios necessária). Sobre polimerização: o ciclopropano simples não é um monómero industrial típico para formar polímeros em larga escala; devido à baixa reatividade em polimerizações convencionais e à tensão do anel, ele não gera um polímero comercial usual da mesma simplicidade do polipropileno. Tecnicamente, sob condições especiais certos anéis podem sofrer abertura e formação de polímeros (ou dar rearranjos), mas esses processos são experimentais e não geram um polímero comercial clássico com abreviação padronizada. Uma representação teórica da unidade repetitiva caso ocorra abertura de anel sem rearranjo seria algo como
\mathrm{[-CH_2-CH_2-CH_2-]_n}
(o que corresponderia a uma cadeia saturada com três carbonos por unidade), mas isso é pouco prático e raramente citado como um polímero comum. Conclusão prática: ciclopropano é um isômero válido de \mathrm{C_3H_6}, porém não dá origem a um polímero comercial comum com abreviação estabelecida como no caso do propileno.

Passo 5

Resumo e comentário final didático: para \mathrm{C_3H_6} existem essencialmente duas estruturas isoméricas relevantes (propileno/propene e ciclopropano). Destas, a que gera o polímero mais importante e comum é o monómero alcênico \mathrm{CH_3-CH=CH_2}, que polimeriza por adição para dar o polipropileno — abreviado \mathrm{PP}. O outro isômero (ciclopropano) existe como composto, mas não é fonte de um polímero comercial usual, embora quimicamente possam existir processos especiais de abertura de anel em contexto de pesquisa.

Resposta

\mathrm{CH_3-CH=CH_2} \longrightarrow polímero: polipropileno (poly(propene)); unidade repetitiva: \displaystyle \mathrm{[-CH_2-CH(CH_3)-]_n}; abreviação: \mathrm{PP}.
\mathrm{ciclopropano\\ (anel\\ de\\\ 3\\ C)}\\ \\ (\mathrm{C_3H_6})\\ \longrightarrow não dá origem a um polímero comercial comum (polímeros por abertura de anel são experimentais); abreviação prática não padronizada.

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