Prova 1 polímeros 1 2017

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P1 – POLIMEROS 1 – ROSSANA 2017 
1) Como obter polidispersāo de um pol com MM 104 , sem ser pelo 
método GPC 
 
Sabe-se que a polidispersão pode ser calculada pela divisão da massa molar ponderal 
média(este leva em conta o numero de cadeias do polímero) pela massa molar numérica 
média(este leva em consideração o tamanho das moléculas), já que o peso molecular é da 
ordem de 104, ou seja um valor intermediário, pode-se usar o método da análise de grupos 
terminais para calcular a massa molar numérica média já que o limite superior de massa molar 
esta na faixa de 2,5.104 dalton(g/mol), e o método do espalhamento de luz pode ser utilizado 
para o calculo da massa molar ponderal média que o limite inferior esta na faixa exata de 104. 
(DESENVOLVER MAIS E EXPLICAR UM POUCO DOS DOIS MÉTODOS) 
 
2) - a) explicar o método SEC para obter a massa molar 
O GPC(outro nome) é um método de cromatografia em coluna modificado. É utilizada para 
separar moléculas poliméricas com base nos seus tamanhos em relação aos dos poros da fase 
estacionária. A separação por GPC se baseia no impedimento estérico das moléculas de 
diferentes tamanhos no espaço dos poros., quanto maior a molécula mais rapidamente ela se 
move e mais fortemente ela será retida, interações fortes podem reverter a separação 
b) quais outros parâmetros podem ser obtidos com esse método 
 
Seu principal uso é na medida da massa molar numérica média e ponderal média, da 
distribuição de massa molecular e da polidispersão. 
 
3) Balde, luva, polia de corda e corda, qual material é feito cada um 
indicando as propriedades. 
Balde – pode ser feito de termoplástico, as características importantes são a resistência à 
tração e necessidade de descarte e reciclagem por serem solúveis e fusíveis. Ex: PVC, PP 
etc 
Luva- se o caso for luva cirúrgica pode-se usar elastômero, o importante nesse caso é ter 
boa elasticidade e flexibilidade, também há a necessidade de descarte e reciclagem. Ex: 
borracha NR 
Polia de corda – pode ser feita de termorígido, o importante é ter boa resistência à tração , 
ser infusível e ter uma alta resistência mecânica. 
Corda: pode ser feita de termoplástico como o nylon, o importante é ter boa resistência à 
tração. 
(CAPAZ DE ESTAR ERRADO, DESENVOLVER E REVER) 
 
 
 
4) 
 
a) Explicar a Tg da molécula acima com o aumento de X 
A cadeia tem uma parcela polar e outra apolar para ligações interatômicas, 
com o aumento de X aumenta a contribuição apolar(forças de dispersão) influenciado 
pela cadeia alifática (CH2) ou seja diminuindo o efeito da parcela polar( pontes de 
hidrogênio N---H e dipolo-dipolo C=O) e a mitigação do impedimento estérico do anel 
aromático sendo necessária uma menor energia de rotação da cadeia, portanto 
ocorrerá uma diminuição da temperatura de TRANSIÇÃO VÍTREA e de fusão mesmo 
com um aumento da massa molar mas até uma certa porção, depois disso ela satura 
nesse aspecto e passa a aumentar com aumento da massa molar que é consequência 
do aumento de X 
(REVER E DESENVOLVER MAIS, CAPAZ DE ESTAR ERRADO) 
b) Explicar a solubilidade da molécula acima com o ácido acético e o 
estireno, baseado nos valores da tabela, sabendo que δ da molécula 
acima é de 10 (cal/cm³)1/2 
O parâmetro de solubilidade do ácido acético e do estireno são 10,50 e 9,3 
respectivamente, segundo o parâmetro de solubilidade de Hillbrand a variação de entalpia 
deve ser a menor possível, ou seja se o valor da diferença [δp- δs ] ,para termoplásticos 
amorfos a diferença tem que ser menor 1,7 para terem solubilidade, portanto os valores 
da diferença para o acido acético e para o poliestireno deram 0,5 e 0,7 
respectivamente, ou seja eles são solúveis com a molécula citada, sendo o ácido acético 
mais solúvel que o estireno devido provavelmente semelhanças estruturais e químicas. 
 
5) A) Qual é a energia livre de misturar 2 mol de poliestireno de massa 
molar M = 20000 g/mol, com 500 ml de o-xileno, a 25 ºC 
(parâmetro de interação Flory x = 0,85). A densidade de poliestireno 
é de 1,06 g.cm-3, a densidade de o-xileno é de 0,86 g.cm-3. B ) 
Considerando o parâmetro físico de interação Flory-Huggins e o 
valor da energia livre de Gibbs de mistura encontrada, discuta a 
solubilidade da mistura descrita acima 
Figura 1: O-xileno 
a) 1- solvente ; 2- polímero 
PS – 2 
n2 = 2 mols; 
MM= 104 g/mol 
 X2 =numero de cadeias =20000/104 =192,31 
 X2 .n2 192x2 
Φ2 = = 0,99999 
 X1 .n1+X2 .n2 X1 .n1+X2 .n2 
 
O-xileno – 1 
0,86 g--------1cm³=1 ml 
430 g---------500ml ----→ 1mol-------106g 
 4,06 mol-------430g--→ n1= 4,06 mols 
MM= 106 g/mol 
 X1 = 1 
 X1 .n1 1x4,06 
Φ1 = -------------- = = 0,010462 
 X1 .n1+X2 .n2 1 .4,06+192 .2 
 
= 8,31.293.[-18,51 -2.10-4 + 3,41] = - 36,77 KJ/mol 
b) Para a mistura ser solúvel o parâmetro de flory-Huggins precisa ser menor que 
0,5, no caso é 0,85. A diferença de energia apresentou um valor espontâneo 
negativo, ou seja a reação da mistura é espontânea mas pode não ocorrer a 
solubilização completa, o termo da entropia configuracional que é dependente da 
massa molar, numero de mols e quantidade de cadeias é mais pronunciável do 
que a entalpia que dependente da estrutura química e tipo de ligações. 
O parâmetro x(chi) é dependente da temperatura, concentração e massa 
molar; 
 
 
PALAVRAS CHAVES: 
-IMPEDIMENTO ESTÉRICO -FUSÃO 
-POLAR/APOLAR -FLEXIBILIDADE/RIGIDO 
-GRUPO LATERAL -FORÇAS COESIVAS 
-ENERGIA -CONDIÇÃO TETA(θ)