Q.M. aula1

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BREVE HISTORIAL SOBRE Q.M.
Desde o início dos tempos, o homem vem executando trabalhos de engenharia progressivamente mais complexos, com finalidade de suprir abrigo e propiciar conforto para si e seus dependentes, protegendo-se dos perigos e das intempéries. O primeiro elemento estrutural de engenharia usado pelo homem, foi a madeira, seguindo-se a pedra, depois metais, a cerâmica, o vidro e, finalmente, os polímeros. 
Exemplos de vários polímeros
Polietileno: sacos de plástico das compras e dos brinquedos; 
policarbonato, CD´s 
poliestireno: isopor - copos que mantém as bebidas frias ou quentes 
 polipropileno: das películas para embrulhar os alimentos 
Teflon: dos revestimentos antiaderentes das frigideiras 
 Poliester: das roupas 
Nylon: das roupas, das cordas e dos tapetes 
 Kevlar: das canoas e dos coletes à prova de bala. 
Conceito e objecto de estudo
A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de repetição). 
Polímero é uma macromolécula composta por muitas (dezenas de milhares) de unidades de repetição denominadas meros, ligadas por ligação covalente. 
Objecto de estudo: A Química Macromolecular dedica-se ao estudo de compostos de alto peso molecular. 
Classificação de polímeros 
Quanto a natureza:
Naturais: 
polissacarídeos (amido, celulose), 
Proteinas (hemoglobina, albumina, colágeno, hormónios)
ácidos nucléicos (RNA, DNA)
Polímeros artificiais: semi-sintéticos ou naturais modificados Obtidos por transformação química dos polímeros naturais, sem modificações apreciáveis. Ex.: Nitrocelulose (celulóide), acetato e triacetato de celulose (rayon), borracha natural clorada,
Classificação 
Polímeros sintéticos: São obtidos por processo de polimerização a partir de substâncias de baixo peso molecular. • Ex.: PE, PP, PS, PVC,
Quanto ao tipo de estrutura química 
Homopolímeros polímero de adição formado pela repetição de um tipo de monômero apenas (cadeia homogênea (– A – A – A – A – A )n ) • Ex.: polietileno, PE
Copolímero: polímero de adição formado pela repetição de dois monómeros diferentes. • cadeia heterogênea (– A – B – A – B – A – B )n )
Quanto ao tipo de estrutura química 
Copolímeros estatísticos (ou aleatórios): meros dispostos de forma desordenada na cadeia do polímero. (A – A – B – A – B – B – B – A – A – B) • Copolímeros alternados: os meros estão ordenados de forma alternada na cadeia do polímero. (A – B – A – B – A – B – A – B) • Copolímeros em blocos: copolímero formado por seqüências de meros iguais de comprimentos variados. (A – A – A – A – B – B – B – B – A – A – A – A – B – B – B – B )
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Copolímeros grafitizados (ou enxertados): a cadeia principal do copolímeros é formada por um tipo de unidade repetida, enquanto o outro mero forma a cadeia lateral (enxertada). 
 
Quanto ao grupo funcional dos meros que constituem o polímero
Poliolefinas (HCs insaturados =) 
 Poliésteres (ácido dicarboxílico + diálcool) Poliéteres (éter (R – O – R’) 
 Poliamidas (ácido carboxilico e uma diamina) Polímeros celulósicos (glicose-glicose) 
 Polímeros acrílicos ( -CN)
Quanto à forma da cadeia polimérica
Lineares: A cadeia do polímero não possui ramificações. Plasticidade aumenta com a temperatura São termoplásticos.
Ramificada O polímero se apresenta ramificado, ou seja com pequenas cadeias laterais.
Propriedades fisicas 
Alongamento na ruptura: Representa o aumento percentual do comprimento da peça sob tração, no momento da ruptura.
Resistência à tração A resistência à tração é muito inferior aos metais e suas ligas e vidros.
Módulo de elasticidade ou Módulo de Young: É medido pela razão entre a tensão e a deformação dentro do limite elástico, em que a deformação é totalmente reversível e proporcional à tensão.
Propriedades fisicas 
Resistência à compressão: A resistência à compressão dos termofixos é bem superior que a dos termoplásticos, porém bem inferiores aos materiais de engenharia convencionais.
Propriedades químicas 
Resistência à oxidação: É maior nos polimeros saturados (poliolefinas: PE, PP). Em polímeros insaturados (borrachas), a oxidação pode ocorrer nas insaturações, rompendo as cadeias, e diminuindo a resistência mecânica do material. A presença de átomos de carbono terciário na cadeia diminui a resistência à oxidação.
Propriedades químicas 
Resistência à degradação térmica: A exposição de polímeros ao calor em presença de ar causa a sua maior degradação, envolve reações químicas às vezes bastante complexas. Essas reações são causadas pela formação de radicais livres na molécula, pela presença do oxigénio, causando a cisão das ligações covalentes carbono-carbono. Além da alteração nas propriedades, ocorre mudança de coloração da peça, por oxidação. 
Propriedades químicas 
Resistência a ácidos e a bases: podem causar destruição das moléculas poliméricas.
Ácidos: Resinas melamínicas e produtos celulósicos 
Bases: Polímeros cuja estrutura apresente carboxila, hidroxila fenólica e éster, 
 Ex: resinas fenólicas e epoxídicas, os poliésteres insaturados. 
Grupos funcionais reactivos 
Moléculas com dois ou mais grupos funcionais reativos podem, em condições propícias, reagir entre si muitas vezes, produzindo uma macromolécula (isto é, um poiímero). Exemplo: Glicol + Diácido + Poliéster + Água.
Duplas ligações reactivas.
Moléculas com duplas ligações reativas podem ter a ligação π instabilizada, dissociada, levando à formação de duas ligações simples. 
Fontes das matérias primas
Produtos naturais (celulose, borracha natural).
Hulha ou carvão mineral 
 Petróleo 
Estrutura molecular dos polímeros 
Ligações moleculares primárias.
Iónica 
Coordenada metálica
Covalente
Ligações moleculares secundárias.
Forças de Van der Waals
Interação dipolo-dipolo
Interação dipolo-dipolo induzido