12-Lista de Exercícios Polimeros

Prévia do material em texto

Exercícios Polímeros 
 
 
1) Faça a diferenciação entre polimorfismo e isomerismo.  
2) Com base nas estruturas apresentadas neste capítulo, esboce as estruturas mero para os 
seguintes  polímeros:  (a)  fluoreto  de  polivinila,  (b)  policlorotrifluoroetileno,  e  (c)  álcool 
polivinílico.  
3) Calcule os pesos moleculares do mero para os seguintes polímeros: (a) cloreto de polivinila, 
(b) polietileno tereftalato, (c) policarbonato, e (d) polidimetilsiloxano.  
4) O peso molecular médio pelo número de moléculas de um polipropileno é de 1.000.000 
g/mol. Calcule o grau de polimerização médio pelo número de moléculas.  
5) (a) Calcule o peso molecular do mero do poliestireno. (b) Calcule o peso molecular médio 
pelo peso para um poliestireno para o qual o  grau de polimerização médio pelo peso é de 
25.000.  
6)  A  seguir  estão  tabulados  os  dados  de  peso  molecular  para  um  material  feito  em 
polipropileno.  Calcule  (a)  o  peso  molecular  médio  pelo  número  de  moléculas,  (b)  o  peso 
molecular médio pelo peso das moléculas, (c) o grau de polimerização médio pelo número de 
moléculas, e (d) o grau de polimerização médio pelo peso das moléculas. 
 
7) Abaixo estão tabulados os dados de peso molecular para um dado polímero. Calcule  (a) o 
peso molecular médio pelo número de moléculas, e (b) o peso molecular médio pelo peso das 
moléculas, (c) Se existe o conhecimento de que o grau de polimerização médio pelo peso das 
moléculas  é  de  780,  qual  dentre  os  polímeros  que  estão  listados  na  Tabela  15.3  é  este 
polímero? Por quê? (d) Qual é o grau de polimerização médio pelo número de moléculas para 
este material? 
 
 
8)  Informar se é possível existir um homopolímero de polimetilmetacrilato com as seguintes 
características  de  peso  molecular  e  com  um  grau  de  polimerização  médio  pelo  peso  das 
moléculas de 585. Por que sim ou por que não?  
 
9) O polietileno de alta densidade pode ser clorado pela indução de uma substituição aleatória 
de átomos de cloro em  lugar dos átomos de hidrogênio, (a) Determine a concentração de Cl 
(em %p)  que  deve  ser  adicionada  se  essa  substituição  ocorrer  em  5%  de  todos  os  átomos 
originais de hidrogênio.  (b)  Em quais  aspectos esse polietileno  clorado difere do  cloreto de 
polivinila?  
10) Qual é a diferença entre configuração e conformação em relação às cadeias de polímeros? 
11) No caso de moléculas de polímeros lineares, o comprimento total da cadeia, L, depende do 
comprimento  da  ligação  entre  os  átomos  da  cadeia,  d,  do  número  total  de  ligações  na 
molécula, N, e do ângulo entre átomos adjacentes na cadeia principal, θ, da seguinte maneira: 
 
Além disso, a distância média de uma extremidade à outra para uma  série de moléculas de 
polímeros, r, conforme a Fig. 15.6, é igual a 
 
Um politetrafluoroetileno  linear possui um peso molecular médio pelo número de moléculas 
de 500.000 g/mol; calcule os valores médios de L e de r para esse material. 
12) Usando  as definições para o  comprimento  total da  cadeia molecular,  L  (Eq. 15.11),  e  a 
distância média  de  uma  extremidade  à  outra  da  cadeia,  r  (Eq.  15.12),  para  um  polietileno 
linear, determine (a) o peso molecular médio pelo número de moléculas para L = 2500 nm; e 
(b) o peso molecular médio pelo número de moléculas para r = 20 nm.  
13)  Esboce  frações  de  uma  molécula  de  poliestireno  linear  que  sejam  (a)  sindiotática,  (b) 
atática e (c) isotática.  
14) Esboce estruturas mero cis e trans para o (a) butadieno e o (b) cloropreno.  
15)  Esboce  a  estrutura  mero  para  cada  um  dos  seguintes  copolímeros  alternados:  (a) 
poli(butadieno‐cloropreno), (b) poli(estireno‐metil metacrilato), e (c) poli (acriloni‐ trila‐cloreto 
de vinila).  
16)  O  peso  molecular  médio  pelo  número  de  moléculas  de  um  copolímero  alternado  de 
poli(estireno‐butadieno) é de 1.350.000 g/mol; determine o número médio de unidades mero 
de estireno e poliestireno por molécula.  
17)  Calcule  o  peso  molecular  médio  pelo  número  de  moléculas  de  uma  borracha  nitrílica 
aleatória [copolímero poli(acrilonitrila‐butadieno)] para a qual a fração de meros de butadieno 
é de 0,30. Considere que essa concentração corresponde a um grau de polimerização médio 
pelo número de moléculas de 2000.  
18) Tem‐se conhecimento de que um dado copolímero alternado possui um peso molecular 
médio pelo número de moléculas de 250.000 g/mol, além de um grau de polimerização médio 
pelo número de moléculas de 3420. Se um dos meros é o estireno, qual dentre os seguintes 
meros — etileno, propileno, tetrafluoroetileno e cloreto de vinila — é o outro mero? Por quê?  
19)  (a) Determine  a  razão  entre os meros de butadieno  e  estireno  em um  copolímero que 
possui um peso molecular médio pelo peso de  350.000  g/mol  e um  grau de polimerização 
médio pelo peso das moléculas de 4425. (b) A qual(is) tipo(s) de copolímero(s) esse copolímero 
irá pertencer, considerando as seguintes possibilidades: aleatório, alternado, por enxerto e em 
bloco? Por quê?  
20)  Copolímeros  com  ligações  cruzadas  que  consistem  em  60%p  etileno  e  40%p  propileno 
podem  ter propriedades  elásticas  semelhantes  àquelas  apresentadas pela borracha natural. 
Para um copolímero com essa composição, determine a fração de ambos os tipos de mero.  
21) Um copolímero aleatório poli(isobutileno‐isopreno) possui um peso molecular médio pelo 
peso  das  moléculas  de  200.000  g/mol  e  um  grau  de  polimerização  médio  pelo  peso  das 
moléculas de 3000. Calcule a fração de meros de isobutileno e de isopreno neste copolímero.  
22)  (a) Compare o estado cristalino em materiais metálicos e nos polímeros.  (b) Compare o 
estado não‐cristalino na forma como ele se aplica aos polímeros e aos vidros cerâmicos.  
23)  Explique  sucintamente  por  que  a  tendência  que  um  polímero  tem  para  se  cristalizar 
diminui em função de um aumento no peso molecular.