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70 Coleção Estudo Frente C Módulo 24 09. (PUC Rio–2010) Considere a reação do nitrato de prata com acetato de sódio que dá origem ao acetato de prata, que é muito pouco solúvel em água, e ao nitrato de sódio, que é totalmente solúvel em água. Essa reação é representada por AgNO3(aq) + NaC2H3O2(aq) → AgC2H3O2(s) + NaNO3(aq) O precipitado de acetato de prata, em meio aquoso, estabelece equilíbrio com as suas espécies iônicas em solução saturada. AgC2H3O2(s) Ag + (aq) + C2H3O2 − (aq) Sendo a solubilidade do acetato de prata, a 25 ºC, igual a 4,36x10−2 mol.L−1, é CORRETO afirmar que, nessa temperatura, o produto de solubilidade do AgC2H3O2 é, aproximadamente, igual a A) 1,9x10−3. D) 6,0x10−2. B) 2,18x10−2. E) 8,72x10−3. C) 4,1x10−3. 10. (UFOP-MG–2007) O sulfato de bário é usado como contraste para raios X no diagnóstico de doenças no trato digestivo. Embora o bário seja tóxico para o ser humano, o BaSO4 pode ser utilizado para tal fim, uma vez que essa substância é pouco solúvel em água (Kps = 1,0x10 –10). Um radiologista adicionou sulfato de bário sólido à água, a fim de obter uma solução saturada, mas gostaria de reduzir substancialmente a concentração de íons bário antes da ingestão pelo paciente. O que deve fazer o radiologista, considerando que calor + BaSO4(s) Ba 2+ (aq) + SO4 2– (aq)? A) Adicionar sulfato de sódio suficiente para que [Na+] = 0,05 mol.L–1. B) Adicionar ácido sulfúrico até que o pH seja igual a 5. C) Remover um pouco da solução saturada. D) Aquecer a mistura. SEÇÃO ENEM 01. Um dos problemas desenvolvidos pelo consumo continuado do cigarro é a formação de uma camada amarelada nos dentes. Além desse problema, a fumaça do cigarro acidifica o meio bucal, promovendo a desmineralização da camada de esmalte que protege a dentição, a qual é constituída, basicamente, do mineral hidroxiapatita, de fórmula Ca5(PO4)3OH. A equação que representa o processo de desmineralização é: Ca5(PO4)3OH(s) desmineralização mineralização 5Ca2+(aq) + 3PO4 3− (aq) + OH − (aq) A desmineralização expõe o dente à cárie, pois corrói o esmalte protetor. Uma maneira de se evitar as cáries é escovar constantemente os dentes com cremes dentais que possuam, em sua constituição, flúor. O flúor encontrado nos cremes dentais e nas águas tratadas dos grandes centros urbanos se encontra na forma de íons fluoreto, que, na presença da hidroxiapatita, estabelecem um equilíbrio de troca iônica, formando a fluorapatita. Ca5(PO4)3OH(s) + F − (aq) Ca5(PO4)3F(s) + OH − (aq) A f luorapatita é mais resistente ao processo de desmineralização, diminuindo a incidência de cárie bucal, pois apresenta A) mesmo valor de Kps do que a hidroxiapatita, mas menor solubilidade do que este mineral. B) maior valor de Kps e menor solubilidade do que a hidroxiapatita. C) rede cristalina menos estável do que a hidroxiapatita. D) rede cristalina mais estável do que a hidroxiapatita. E) menor valor de Kps e menor solubilidade do que a hidroxiapatita. GABARITO Fixação 01. D 02. Kps = 3,2x10 –5 03. A 04. B 05. A Propostos 01. B 02. C 03. A 04. A 05. B 06. Kps = 1,0x10 –10 07. D 08. B 09. A 10. A Seção Enem 01. E 71Editora Bernoulli MÓDULO Polímeros são macromoléculas (moléculas gigantes) que apresentam unidades estruturais que se repetem regularmente. As moléculas que reagem para formar os polímeros são denominadas monômeros. nA → (A)n monômero polímero CLASSIFICAÇÃO DOS POLÍMEROS Quanto à ocorrência Naturais: São polímeros que já existem, normalmente, na natureza. Entre os mais importantes, estão os carboidratos (celulose, amido, glicogênio, etc.), as proteínas (existentes em todos os seres vivos) e os ácidos nucleicos (existentes no núcleo das células vivas e responsáveis pelas características genéticas dos seres vivos). Sintéticos: São polímeros fabricados pelo homem a partir de moléculas simples. Entre eles, estão o náilon, o polietileno, o PVC, etc. Quanto à natureza da cadeia Polímero de cadeia homogênea: São polímeros que, no esqueleto da cadeia, apresentam apenas átomos de carbono. Polímero de cadeia heterogênea: São polímeros que, no esqueleto da cadeia, apresentam átomos diferentes do átomo de carbono (heteroátomos). Quanto à estrutura final do polímero Polímero linear: Nesse tipo de polímero, a macromolécula é formada por um encadeamento linear de átomos. Exemplo: Polietileno ...—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—... Mesmo que a cadeia apresente ramificações (desde que a ramificação não ligue uma cadeia à outra vizinha), o polímero continua sendo considerado linear. Exemplo: Borracha sintética (neopreno) ...—CH2—C(CH3)== CH—CH2—CH2—C(CH3)== CH—... Os polímeros lineares dão origem a materiais termoplásticos, isto é, plásticos que podem ser amolecidos pelo calor inúmeras vezes e, ao resfriarem, voltam a apresentar as mesmas propriedades iniciais. Polímero tridimensional: Nesse tipo de polímero, a macromolécula se desenvolve em todas as direções, isto é, há ligações entre cadeias adjacentes por meio de átomos localizados ao longo da cadeia. Esses polímeros dão origem a materiais termofixos ou a materiais termoendurecentes. No primeiro caso, pelo menos a última fase de produção da macromolécula deve ser feita simultaneamente com a modelagem do objeto desejado, pois, uma vez prontos, esses polímeros não podem ser novamente amolecidos pelo calor (um aquecimento excessivo causa a decomposição até a queima do material, mas nunca seu amolecimento). Consequentemente, esses polímeros não podem ser reaproveitados industrialmente na moldagem de novos objetos. Os polímeros termoendurecentes, quando prontos, só podem ser fundidos uma vez, pois, durante a fusão, as moléculas reagem entre si, aumentando a massa molecular do polímero e este, endurecendo, torna-se insolúvel e infusível. POLÍMEROS DE ADIÇÃO (POLIADIÇÃO) As reações de poliadição ocorrem, geralmente, com monômeros olefínicos (compostos que contêm ligação dupla), em que uma unidade se adiciona à outra, até formar uma macromolécula. A + A + A + A + A... → ...—A—A—A—A—A—... ou nA → (A)n Se o polímero for constituído de um só monômero, ele será denominado homopolímero e, se for constituído de mais de um monômero, copolímero. Polietileno n ( CH2—CH2 ) H2C CH2 H2C CH2+ ( H2C—CH2—CH2—CH2 ) ( CH2—CH2 )n Resumindo: n (H2C== CH2) → (— CH2—CH2—) n eteno polietileno QUÍMICA FRENTE Polímeros 21 D 72 Coleção Estudo Frente D Módulo 21 Polipropileno n H3C CH CH2 CH2CH CH3 n propeno polipropileno Poli-isopreno Esse é o polímero que constitui a borracha natural. n H2C C CH3 CH2CH n isopreno H2C C CH3 CH2CH poli-isopreno Polibutadieno n CH2 CH CH CH2 buta-1,3-dieno polibutadieno n CH2 CH CH2CH O poli-isopreno e o polibutadieno contêm, em suas estruturas, uma ligação dupla, que lhes confere propriedades elastoméricas. Poli-isobutileno metilpropeno poli-isobutileno CH3 CH2 CH3 C n C CH2 H3C H3C n O poli-isobutileno é componente de borrachas frias. Politetrafluoretileno (Teflon) Esse é o polímero do tetrafluoretileno que resiste a altas temperaturas. C C F F F F C C F F F F tetrafluoretileno politetrafluoretileno n n PVC Esse é o polímero do cloreto de vinila, normalmente usado na fabricação de tubos plásticos utilizados nas redes elétrica e de esgoto. O cloro, presente na estrutura do polímero, confere-lhe propriedades ignífugas, ou seja, propriedades que impedem a queima do material. CH2 CH C� cloreto de vinila policloreto de vinila (PVC) H H H C� n C C n Poliestireno Esse é o polímero do vinilbenzeno, muito utilizado na fabricação de objetos domésticos devido ao seu baixo custo. Quando na forma de espuma, recebe o nome comercial de isopor. CH n n CH2CH2 CH vinilbenzeno ou estireno poliestireno Acrílicos Devido à alta transparência, os polímeros do metacrilatode metila apresentam usos nobres e recebem o nome comercial de acrílicos. Cn H2C CH3 COOCH3 metacrilato de metila n O O C C CH3 CH3 CH2 polimetacrilato de metila (acrílico) Orlon Orlon é o polímero da acrilonitrila, empregado na obtenção de fibras sintéticas. acrilonitrila orlon CH C Nn H2C CH2 CH nC N Buna Os principais copolímeros de adição são as borrachas sintéticas, como a Buna-S e a Buna-N. A finalidade da adição de um segundo monômero ao buta-1,3-dieno é melhorar as propriedades mecânicas e físicas do produto final. O elastômero, material plástico de alta elasticidade, Buna-S, ou SBR, é um copolímero de adição, formado por buta-1,3-dieno (eritreno) e vinil-benzeno (estireno). CH CH2n nCHH2C CHCH2+ buta-1,3-dieno ou eritreno estireno CH CH2CH2 n CH CHCH2 Buna-S ou polibutadienoestireno (SBR)