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Materiais de Construção I Curso de Engenharia Civil 6º Período Lista de exercícios sobre plásticos 23/11/2021 Professor Eng. Civil Fernando de Barros Magalhães. Nome: Beatriz Araujo Francisco Questões: 1- O que é e qual a composição do Plástico artificial? O plástico é um material orgânico polimérico sintético com estrutura macromolecular e excelente ductilidade (com características de adaptação a diferentes formas), é facilmente deformado por aquecimento e pressurização, é uma matéria-prima para a fabricação de vasos, bolsas, toalhas, embalagens, cortinas, jóias, carrocerias, roupas, sapatos, etc. A matéria-prima dos plásticos geralmente é o petróleo, que é formado por uma complexa mistura de compostos. Como esses compostos têm diferentes pontos de ebulição, eles podem ser separados por um processo denominado destilação ou craqueamento. 2- Como podem ser classificados os plásticos artificiais? Os plásticos artificiais são classificados em três categorias: Termoplásticos: Produzidos por policondensação, precisam ser aquecidos para deformar, e a temperatura causa degradação. Esses materiais podem, teoricamente, ser aquecidos várias vezes e moldados em novas formas sem alterar significativamente suas propriedades. Por exemplo: polietileno, orlon, nylon, poltubeno, PVC, pva, cloreto de vinila, acetato de vinila, propileno isostático. Termofixos: produzidos por policondensação, são plásticos que adquirem uma forma permanente e depois são endurecidos. Durante o processo de solidificação, ao adicionar certos produtos químicos, eles formam uma massa estável que não pode ser amolecida novamente, caso contrário, se degrada ou se decompõe. Esses plásticos costumam ser rígidos, mas também mais frágeis e não recicláveis, como baquelite, alofanato, quilha (poliéster), resina alquídica, resina epóxi e melamina. Elastômeros: Polímero que pode aceitar alta deformação elástica sem deformação permanente, ou seja, pode sempre retornar ao seu formato original. Eles são chamados de borrachas sintéticas. Os mais utilizados são: Neoprene (policloropreno), butil (isobutileno-isopreno), teflon e viton (politetrafluoretileno), tiocol (polissulfeto), SBR (estireno-butadieno)), adiprene (poliuretano-polissiloxano) e Hypalon (cloro siloxano). 3- Os plásticos constituem uma classe de materiais que confere conforto ao homem. Sob o ponto de vista químico, os plásticos e suas unidades constituintes são, respectivamente: a) hidrocarbonetos; peptídios; b) macromoléculas; ácidos graxos; c) polímeros; monômeros; d) polímeros; proteínas; e) proteínas; aminoácidos. 4- 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. Os polímeros poliestireno, poliamida (nylon) 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 copolímeros. e) polímeros de adição, polímeros de condensação e polímeros de adição. 5- As borrachas sintéticas são classificadas como polímeros de adição. Também são polímeros de adição industrializados: a) nylon e PVC. b) PVC e poliéster. c) Teflon e isopor d) náilon e isopor. e) poliéster e Teflon 6-Assinale o que for correto. 01. O náilon é um polímero de adição. 02. Um polímero acrílico tem seu monômero derivado do ácido acrílico. 03. O Teflon® é um polímero que contém átomos de cloro em sua estrutura. 04. Os termoplásticos são polímeros que podem ser amolecidos ou endurecidos pela variação da temperatura. 05. A matéria prima para a produção do cloreto de polivinila (PVC) é o cloroetileno. 7- A borracha natural é um elastômero (polímero elástico), que é obtida do látex coagulado da Hevea brasiliensis. Suas propriedades elásticas melhoram quando aquecida com enxofre, processo inventado por Charles Goodyear, que recebe o nome de: a) ustulação b) vulcanização c) destilação d) sintetização e) galvanização 8- Assinale a opção que contém o polímero que melhor conduz corrente elétrica, quando dopado. A) Polietileno B) Polipropileno C) Poliestireno D) Poliacetileno E) Poli (tetrafluor-etileno) 9- A polimerização por adição consiste na reação entre moléculas de uma mesma substância, na qual em sua estrutura, ocorre uma ligação dupla entre dois átomos de carbono, formando-se apenas o polímero. (O polietileno é um exemplo de polímero formado por reação de adição). Considere as seguintes substâncias: I. 3-bromopropane-1 (C3H5Br) II. tetrafluoroethane (C2H2F4) III. propanol-1 (C3H7OH) IV. cloroeteno (C2H3Cl) As que poderiam sofrer polimerização por adição são: a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) II e IV 10- A substância fundamental passível de polimerização chama-se: a) Polímero b) Epímero c) Molde d) Monômero e) suporte 11- Náilon e borracha sintética podem ser citados como exemplos de: a) hidratos de carbono b) proteínas c) lipídios d) Polímeros e) Enzimas 12- Plásticos foram descobertos no século passado, mas o primeiro completamente sintético a ser comercializado foi o baquelite, inventado em 1910. (…) Foi em 1922 que o alemão Hermann Staudinger descobriu que substâncias como a borracha eram formadas por cadeias de moléculas, chamadas por ele de macromoléculas. Estava descoberto o polímero (…)”(Texto extraído do jornal O Estado de S. Paulo) Assinale a alternativa que relaciona polímeros que contenham halogênios em sua estrutura: a) polietileno e polipropileno b) nylon e dácron c) baquelite e borracha d) PVC e teflon e) amido e proteínas. 13- O dácron é um polímero obtido pela reação de condensação entre o ácido tereftálico (dicarboxílico) e o: a) etano b) eteno (etileno) c) etanol (álcool etílico) d) etanodiol (glicol) e) propanodiol (glicerol) 14- Considerando os tipos de polímeros abaixo: I. polímero de adição II. polímero de condensação III. copolímero de adição IV. copolímero de condensação Podemos afirmar que o polímero poliacrilonitrilo (orlon) e o náilon são, respectivamente: a) ambos do tipo I b) II e III c) I e IV d) II e IV e) ambos do tipo III 15- Polímeros (do grego poli, “muitas”, meros, “partes”) são compostos naturais ou artificiais formados por macromoléculas que, por sua vez, são constituídas por unidades estruturais repetitivas, denominadas………….. Assim, entre outros exemplos, podemos citar que o amido é um polímero originado a partir da glicose, que o polietileno se obtém do etileno, que a borracha natural, extraída da espécie vegetal Hevea brasiliensis (seringueira), tem como unidade o ………………….. e que o polipropileno é resultado da polimerização do………….. As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por: a) elastômeros, estirenos e propeno; b) monômeros, isopreno e propeno; c) anômeros, cloropreno e neopreno; d) monômeros, propeno e isopreno; e) elastômeros, eritreno e isopreno. 16- Polímeros são macromoléculas orgânicas construídas a partir de muitas unidades pequenas que se repetem, chamadas monômeros. Indique a alternativa que apresenta somente polímeros naturais. a) Celulose, plástico, poliestireno b) Amido, proteína, celulose. c) Amido, náilon, polietileno. d) Plástico, PVC, teflon 17-a) Dar uma definição dos polímeros. Polímeros são macromoléculas originadas a partir da união de várias unidades de moléculas menores, chamadas de monômeros. A palavra deriva do grego poli, que significa muitas, e meros, partes. Os monômeros se unem por meio de ligações covalentes em uma reação química conhecida como polimerização. b) Dar uma definiçãodos plásticos. Plásticos são materiais formados pela união de grandes cadeias moleculares chamadas polímeros que, por sua vez, são formadas por moléculas menores denominadas monômeros. São produzidos por meio de um processo químico conhecido como polimerização, a união química de monômeros que formam polímeros. O tamanho e estrutura da molécula do polímero determinam as propriedades do material plástico. 18- a) Citar 4 características gerais dos materiais plásticos (vantagens) . Leveza (manuseio fácil) , inalterabilidade (umidade, corrosão) , aspecto (transparência, cor), manutenção, impermeabilidade, isolação, amortecedor de choques, etc. b) Citar 4 características gerais dos materiais plásticos (desvantagens). Resistência mecânica, térmica, dilatação, retração, resistência ao risco, umidade, envelhecimento (UV, oxigênio). 19- Listar alguns componentes que, junto com o polímero, constituem o material plástico. Enchimentos, plastificantes, corantes e outros materiais como estabilizadores, catalisadores, endurecedores e lubrificantes. 20- Descrever o princípio e o mecanismo de degradação provocado: a) pela luz solar; A principal responsável por limitar a vida útil dos materiais são os raios UV que incidem sobre eles, provocando fissuras e podendo iniciar a oxidação. Com essa quebra, o plástico perde a plasticidade, podendo também perder o corante se houver. A luz solar tem maior probabilidade de quebrar as ligações químicas. Muitos polímeros são suscetíveis à degradação devido às reações fotoquímicas envolvendo fótons da radiação ultravioleta, levando a quebra da cadeia do polímero. Essas reações químicas podem ser aceleradas devido ao aumento da temperatura provocada pelos efeitos térmicos devido à radiação solar ou mesmo à presença de tensões residuais em processamento. b) pelo oxigênio do ar; O aumento da pressão do oxigênio pode iniciar uma reação em cadeia que se inicia com a ruptura da ligação atômica. O oxigênio disponível no sistema e sua concentração têm um papel importante na degradação termo mecânica. c) pelo calor; O aumento da temperatura pode iniciar uma reação em cadeia que se inicia com a ruptura da ligação atômica. Devido a esse processo muitos ensaios de envelhecimento são conduzidos utilizando temperatura elevada, este aumento da temperatura pode promover processos de degradação que não aconteceriam em temperatura ambiente. d) pela umidade. Quando o material é exposto à umidade as moléculas de água e solventes se colocam entre as cadeias, provocando um inchamento com perda das propriedades elétricas e mecânicas e mudanças de cor. Em contato com água ou umidade do ambiente alguns polímeros se incham devido que acontece, um processo de absorção, o que origina tensões residuais quando a água se distribui de forma não uniforme. 21- Porque a degradação dos plásticos é mais rápida em áreas limpas e rurais do que em locais poluídos? Quando o plástico está exposto em uma área poluída, as partículas de “sujeira” formam uma camada de proteção no plástico, o que impede a incidência direta dos raios UV. Entregar esta lista de exercícios até dia 30/11/2021
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