Atividade_Polímeros Sintéticos e o cotidiano - Cauã

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Atividades Química Básica
Polímeros Sintéticos e o Cotidiano
Preparado por: Ângela Maria dos Santos
Cauã Augusto do Carmo Mota
1) Assistir ao vídeo (2244) Propriedades térmicas a partir de AT - YouTube
Que conclui o conteúdo estudado sobre propriedades térmicas dos polímeros.
Fazer um resumo sobre o conteúdo do vídeo:
O termo análise térmica envolve um conjunto de várias técnicas analíticas que determinam e acompanham a variação de uma propriedade física em função da temperatura. Algumas técnicas, porém, usam a variação de massa em função da temperatura e do tempo (sendo a taxa de aquecimento determinada por dT/dt ).
Dentre as várias técnicas existentes, a TGA (análise termogravimétrica) consiste na análise da variação de massa de um composto à medida que ele é aquecido, a DSC (varredura diferencial de calorimetria) consiste na análise de massa de um composto à medida que ele é aquecido, porém, em um intervalo constante de tempo (no caso o termo dT/dt permanece constante), e a DTA (análise térmica diferencial) consiste no acompanhamento de mudanças na temperatura do composto à medida que ele passa por diferentes ciclos térmicos.
O procedimento para análise de dados em uma TGA é simples, usando a curva de perda de massa em função da temperatura, e interpretando o gráfico, pode-se notar perdas de massa mais acentuadas em alguns estágios das transformações. Através dessas perdas mais drásticas, sabendo as propriedades do seu composto, pode-se saber qual processo ocorre em cada etapa.
2) Pesquisar sobre os polímeros sintéticos e o cotidiano:
· Plásticos
A ideia de polímeros sintéticos está ligada à ideia de plásticos. Em nosso dia-dia, os plásticos estão cada vez mais presentes e de maneira cada vez mais variada:
· em forma rígida — nas garrafas, jarros, brinquedos, partes de automóveis, geladeiras, televisores etc.;
· em forma flexível — nas folhas de embalagens, sacolas, cortinas, recipientes variados etc.;
· em forma de fios — nas cordas, fitas, fios etc.;
· na forma de espuma expandida — como o isopor, muito usado como isolante do calor e como material anti impacto em embalagens.
· Tecidos
Durante muitos séculos a Humanidade só usou tecidos de fibras naturais, como o algodão e o linho (sendo formados por celulose), a lã e a seda (ambas formadas por proteínas). Em particular, os cientistas sempre sonharam em fabricar um fio bonito, resistente e elástico, como faz o bicho-da-seda
Com o passar dos anos, os consumidores acabaram percebendo algumas desvantagens dos tecidos sintéticos (náilons e poliésteres) em relação aos naturais (algodão, linho e seda): além de serem mais ásperos e menos confortáveis, eles dificultam a evaporação normal da transpiração — o que provoca em quem os usa uma sensação de calor e abafamento. Novas pesquisas e grandes investimentos levaram as indústrias a lançar, na década de 1980, as chamadas microfibras. 
O tecido de microfibra é mais resistente e seca mais depressa do que os tecidos naturais, sendo mais macio, mais leve, mais confortável e favorecendo melhor a transpiração do que o náilon comum. Destina-se a roupas esportivas, lingerie e alta-costura. 
Novas pesquisas levaram a tecidos ideais para atletas, como os dotados de “gerenciamento de umidade”, que eliminam o suor e secam rapidamente, ou, então, os que retêm o calor no inverno, permitindo, porém, a dissipação do suor, e assim por diante.
· Elastômeros
A classe dos elastômeros inclui as borrachas naturais e sintéticas. A borracha natural é um polímero do 2-metil-buta-1,3-dieno, também chamado de isopreno.
A borracha natural é encontrada na seiva de vários vegetais. O látex da seringueira, por exemplo, é uma emulsão contendo cerca de 35% de poli-isopreno. A borracha natural é um material muito mole, que se altera com o tempo. Isso ocorre porque o oxigênio do ar vai, aos poucos, quebrando as ligações duplas. 
Visando melhorar suas qualidades, a borracha é submetida ao processo de vulcanização, que consiste no aquecimento da borracha em presença de compostos de enxofre. O enxofre quebra as ligações duplas e liga a molécula do poli-isopreno às suas vizinhas, tornando o conjunto mais resistente. Com 5 a 8% de enxofre, a borracha é elástica e resistente; com 30% de enxofre, ela se torna rígida e é conhecida como ebonite.
Na reação, os átomos de enxofre unem as estruturas lineares iniciais, formando pontes de enxofre, que transformam a borracha numa estrutura tridimensional, bastante emaranhada. Isso justifica o aumento de dureza e de resistência adquirido pela borracha durante a vulcanização. Considerando que o número de pontes de enxofre formado pode variar, é concluído que a borracha vulcanizada se situa entre os extremos representados pelos polímeros lineares e pelos polímeros tridimensionais.
· Silicones
O silicone é um polímero linear, cuja cadeia (chamada de siloxano) é formada por átomos de silício e de oxigênio alternados. Ao silício, ligam-se grupos orgânicos (R), que podem variar (CH3, CF3, C2H5, Anel Benzênico) resultando então polímeros de propriedades muito diferentes. 
As cadeias ...O ─ Si ─ O ─ Si ─ ... são comuns na Química Inorgânica, pois existem na areia, no quartzo e nos silicatos.
O silicone foi inventado em 1943, sendo sua fabricação feita pela seguinte sequência de reações:
Dependendo dos grupos orgânicos presentes e do menor ou maior tamanho das moléculas, o silicone pode variar de líquido extremamente fluido, para graxa viscosa e, por fim, para um sólido semelhante à borracha. Daí sua utilização em: 
· fluidos dielétricos, hidráulicos; surfactantes; antiespumantes; desmoldantes usados em indústrias têxtil, farmacêutica, de cosméticos, de tintas, de equipamentos elétricos etc.; 
· graxas, como lubrificante para temperaturas altas e baixas e para alto vácuo; 
· resinas, para tintas resistentes ao tempo e à corrosão; 
· plásticos, para equipamentos e implantes cirúrgicos, para a fabricação de adesivos e selantes (por exemplo, a cola de silicone é usada na montagem de aquários residenciais e na vedação de janelas);
· elastômeros, que são as borrachas de silicone de alta resistência usadas em equipamentos industriais, automóveis etc. (as botas do primeiro astronauta que pisou na Lua, por exemplo, foram feitas com borracha de silicone).
· Compósitos
Compósitos são materiais formados pela reunião de outros materiais com o objetivo de se obter um produto de melhor qualidade. Em geral, os compósitos são formados por fibras unidas entre si por uma substância que funciona como cola e que recebe o nome genérico de matriz. Pode-se dizer que o nosso corpo funciona como um compósito, em que ossos, cartilagens, tendões e músculos se unem para dar resistência e flexibilidade ao corpo. O concreto armado funciona também como um compósito, em que os vergalhões de aço dão mais resistência ao concreto.
Principalmente de 1960 para cá, os laboratórios de pesquisa vêm procurando soluções para os defeitos dos plásticos. Uma das soluções foi produzir compósitos formados por fibras coladas entre si por resinas poliméricas. Dentre as fibras que são usadas, pode-se destacar: 
· fibras de vidro — formadas por fios de vidro especial; 
· fibras de carbono — formadas por cadeias de carbono, que resultam da queima parcial de fibras plásticas, como, por exemplo, as de poliacrilonitrila; 
· fibras de poliaramida — como, por exemplo, o kevlar, de resistência tão elevada que se presta à fabricação de coletes à prova de balas; 
· fibras cerâmicas — como as de SiC e Si3N4.
Essas fibras (em forma de fios contínuos, fios cortados ou de mantas tecidas) são então aglomeradas por um polímero, que constitui a matriz do compósito. Essa matriz serve para ligar as fibras, dar forma ao material e distribuir as forças no interior do conjunto.
Na atualidade, o desenvolvimento dos compósitos é muito grande. Já são produzidos compósitos que, em vez de resinas poliméricas, têm como matrizes metais, cerâmicas especiais ou o próprio carbono. Desse modo, são produzidos compósitos que resistem a temperaturas da ordem de 2.000 °Ce são usados no bocal de saída dos jatos dos foguetes, em revestimentos externos dos ônibus espaciais etc.
· Plásticos condutores
A ideia geral é a de que os plásticos não conduzem a corrente elétrica, porém esse fato vendo sendo pesquisado. Um exemplo é o da polimerização do acetileno, que produz, em condições especiais, o poliacetileno:
Esse polímero não é condutor, mas a adição de certas substâncias que podem ceder ou retirar elétrons, pode torná-lo, por exemplo, do tipo:
A existência de um ponto positivo ou negativo, faz com que os elétrons das ligações duplas restantes se desloquem, sob a ação de um campo elétrico, resultando então a condutividade elétrica. Uma das tentativas é a de fabricar, com esses polímeros, pilhas e baterias recarregáveis, que serão mais leves e menos poluentes do que as baterias de chumbo, níquel e cádmio.
3) Ler o texto da página 420 do Feltre e responder às questões sobre o mesmo.
(FGV-SP) O aterro sanitário é técnica recomendável para o destino final de resíduos sólidos: 
a) orgânicos biodegradáveis. 
b) orgânicos não-biodegradáveis. 
c) metálicos (como latas de folha-de-flandres e de alumínio). 
d) provenientes de hospitais. 
e) da indústria em geral. 
(FGV-SP) A “incineração” como técnica de tratamento do lixo: 
a) foi usada apenas na Idade Média para combater epidemias de peste. 
b) é a única recomendável para o “lixo atômico” e materiais radioativos. 
c) é a mais indicada por ser barata e diminuir drasticamente o volume final do lixo. 
d) é recomendável apenas para alguns tipos de lixo, como os hospitalares, por ser cara e poluente da atmosfera. 
e) é a técnica seletiva recomendada para plásticos e papéis.
(FGV-SP) “Compostagem” é a expressão técnica usada para: 
a) processos de sintetização de substâncias químicas orgânicas compostas. 
b) tratamento do lixo orgânico biodegradável. 
c) enterramento do lixo em áreas relativamente distantes dos centros urbanos e de topografia conveniente.
d) separar os diversos tipos de lixo urbano e lhes dar destino adequado. 
e) adubar terras improdutivas a baixo custo. 
(FGV-SP) Na lista a seguir, indique a classe de produtos não-recicláveis atualmente: 
a) jornais 
b) garrafas de plástico 
c) latas de alumínio 
d) garrafas de vidro 
e) medicamentos 
(Enem-MEC) Segundo matéria publicada em um jornal brasileiro, “Todo o lixo (orgânico) produzido pelo Brasil hoje — cerca de 20 milhões de toneladas por ano — seria capaz de aumentar em 15% a oferta de energia elétrica. Isso representa a metade da energia produzida pela hidrelétrica de Itaipu. O segredo está na celulignina, combustível sólido gerado a partir de um processo químico a que são submetidos os resíduos orgânicos”. O Estado de S. Paulo, 01/01/2001. 
Independentemente da viabilidade econômica desse processo, ainda em fase de pesquisa, na produção de energia pela técnica citada nessa matéria, a celulignina faria o mesmo papel: 
a) do gás natural em uma usina termoelétrica. 
b) do vapor d’água em uma usina termoelétrica. 
c) da queda-d’água em uma usina hidrelétrica. 
d) das pás das turbinas em uma usina eólica. 
e) do reator nuclear em uma usina termonuclear.