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QUÍMICA F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Professor(a): Mariano oliveira assunto: PolíMeros frente: QuíMica iii 018.592 - 143810/19 AULAS 56 a 60 EAD – ITA Resumo Teórico Polímeros: Conceitos, Etrutura Molecular, Classificação e Propriedades PET = Poli(tereftalato de etileno), PEAD = Polietileno de alta densidade. PVC = Poli(cloreto de vinila), PEBD = Polietileno de baixa densidade. PP = Polipropileno, PS = Poliestireno Simbologia utilizada para identificação de embalagens poliméricas, Norma NBR 13.230 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) Os polímeros são macromoléculas constituídas por unidades menores, os monômeros. Os monômeros ligam-se entre si através de ligações covalentes. O termo polímero deriva do grego, poli "muitas" e meros "partes". Os meros são as unidades que se repetem em um polímero. O monômero é a molécula constituída por um único mero e o polímero é constituído por vários meros. A polimerização é o nome dado a reação de formação dos polímeros. O grau de polimerização refere-se ao número de meros em uma cadeia polimérica. A história da humanidade é relacionada com o uso de polímeros naturais, como couro, lã, algodão e madeira. Atualmente, muitos utensílios utilizados no cotidiano são produzidos a partir de polímeros sintéticos. Tipos de Polímeros Existem diversas classificações para os polímeros, as principais são as seguintes. Classificação quanto ao número de monômeros: Homopolímero é o polímero derivado de apenas um tipo de monômero. Exemplos: monômero catalisador H H Cn n n n polimero polietileno polipropilenopropileno etileno H H CH 3 H H H C C C P.T H H C H H C H H C CH 3 H C cat. Copolímero é polímero derivado de dois ou mais tipos de monômeros. Exemplos: H H C H H Copolímero de etileno (C 2 H 4 ) e tetrafluor-etileno (C 2 F 4 ) C F F C F F C n Acrilonitrila EstirenoEritreno (but-1,3-dieno) H 2 C CH CH 2 C N Na C N n H 2 C CH CH CH 2 CH CHCH ABS CH n n n + + CH CH 2 CH 2 CH 2 H 2 C Na Classificação quanto à natureza Polímeros Naturais Os polímeros naturais ou biopolímeros são os que ocorrem na natureza. São exemplos de polímeros naturais, a borracha, os polissacarídeos (amido, celulose e glicogênio) e as proteínas. 2F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 Polímeros Sintéticos Os polímeros sintéticos ou artificiais são produzidos em laboratório, em geral, de produtos derivados de petróleo. São exemplos de polímeros sintéticos: polimetacrilato de metila (acrílico), poliestireno, policloreto de vinila (PVC), polietileno e polipropileno. A partir dos polímeros sintéticos é possível a fabricação de sacolas plásticas, canos hidráulicos, materiais de construção civil, colas, isopor, tintas, chicletes, pneus, embalagens plásticas, teflon e silicone. Classificação quanto ao método de obtenção Polímeros de Adição São os polímeros obtidos pela adição sucessiva de monômeros. Monômero Etileno (eténo) Poliétileno Polipropileno Cloreto de vinila PVC (Policloreto de vinila) PVA (Poliacetato de vinila) Tetrafluoretileno Acetato de vinila Teflon politetrafluoretileno (PTFE) (cloroetano) PoliestirenoEstireno Propileno (propeno) Brinquedos, garrafas plásticas, cortinas, sacolas, canos, fios de isolamento e recipientes. Para-choques, cordas, carpetes, seringas de injeção e painéis de automóveis. Isopor, pratos, xícaras, seringas e material de laboratório. Tubulações, discos de vinil, pisos, capas de chuva e mangueiras. Revestimento antiaderente de panelas, frigideiras, isolante elétrico, canos, válvulas, registros, engrenagens, mancais e gaxetas. Tintas, gomas de mascar e adesivos. Polimero Aplicações H H C H H C F F C F F C H H C H H n C H CH 2 CH CH 2 CH CH 3 n n CHCH 2 CHCH 2 CH 3 CHCH 2 C� CHCH 2 CH 3O O C CH 2 CH n F F C F F C n CH O O CH C CH 3 n C� Polímeros de Condensação São os polímeros obtidos pela adição de dois monômeros diferentes com eliminação de uma molécula água, álcool ou ácido, durante a polimerização. 3 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo HO Etileno-glicol Ácido tereftálico CH 2 CH 2 OH + HO C O C OH O Polietilenotereflato p-benzenodiamida kevlar ácido tereftálico–2nH 2 O O nH 2 N O H 2 O+ 2n + n n C NH 2 O C · CH 2 CH 2 O n água C OO OHHO C N CN H O C H O Polímeros de Rearranjo São os polímeros resultantes da reação entre monômeros que sofrem rearranjo nas suas estruturas químicas, durante a reação de polimerização. C Di-isocianato de parafenileno etilenoglicol poliuretano CH 2 CH 2 C O + nHO OH P · ∆ cat. NnO N P · ∆ cat. CH 2 CH 2 C O OHN H C N H n O O Classificação quanto ao comportamento mecânico Elastômeros ou Borrachas Os elastômeros podem ser naturais ou sintéticos. Sua principal característica é a elevada elasticidade. A borracha natural é obtida da árvore seringueira Hevea brasiliensis, através de cortes no seu tronco. Com isso, obtêm-se um líquido branco, o látex. As borrachas sintéticas são formadas pela adição de dois tipos de monômeros (Copolímero). Elas são mais resistentes e utilizadas comercialmente para a produção de mangueiras, correias e artigos para vedação. Plásticos Os plásticos são formados através da combinação de vários monômeros. Geralmente, usa-se o petróleo como matéria-prima para a produção de plásticos. Os plásticos naturais ou sintéticos podem ser divididos em termorrígidos e termoplásticos. Termoplásticos • Amolecem com o calor • Mantém propriedades após resfriamento • Dissolvem em solventes adequados • Podem ser reciclados • Geralmente lineares ou ramificados • Polietileno; Politereftalato de etileno Termofixos • Não amolecem com o calor • São formados por reticulação • Degradação térmica a temperaturas mais baixas. • Mais resistentes • Poliuretano, resina formaldeído Fibras As fibras podem ser naturais ou sintéticas. A produção de fibras artificiais consiste na transformação química de matérias-primas naturais. Na natureza, as fibras podem ser obtidas de pelos de animais, como as sedas do bicho-da-seda, ou de caules, sementes, folhas e frutos, como o algodão e o linho. As fibras sintéticas são representadas pelo poliéster, a poliamida, o acrílico, o polipropileno e as aramidas. Fibras Vegetal Animal Naturais Sintéticas Derivadas do petróleo Celulose tratada por processos químicos Artificiais Derivadas do petróleo Derivadas do petróleo Disponível em:<http://qnint.sbq.org.br> Classificação das fibras Fi br as T êx te is Animais: Secreção glandular: Seda Pêlos: Lã1 da folha: Sisal da semente: Algodão do fruto: Coco do caule: linho, Rami, Juta, Cânhamo Pêlos: Alpaca2, cabra angorá (mohair) Ihama, outros. Vegetais: Minerais: Amianto (asbestos) Regenerados: Viscose, Cuproamonio, Modificadas: Acetato e Triacetato Sintéticas: Poliéster, Poliamida, Acrílica, Polietileno, Inorgânicas: Vidro, Metalicas Texto Fibras vegetais e Algodão 1A diferença da lã para os pelos está na espessura. Se menor que 70 microns é lã. Se maior, é pelo. 2A fibra de alpaca é proveniente da camelos, assim como a vicunha e ihama, nativos da Cordilheira dos Andes. Alginatos, Caseína (milho, soja, amendoim) Polipropileno, Poliuretano (Elastano), Polivinílica. Artificiais: Naturais Fibras Não naturais Polímeros Biodegradáveis Os polímeros biodegradáveis são materiais que se degradam em dióxido de carbono, água e biomassa, como resultado da ação de organismos vivos ou enzimas. Em condições favoráveis de biodegradação, podem ser completamente degradados em semanas. 4F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 Os polímeros biodegradáveis podem ser naturais ou sintéticos. Eles podem ser derivados das seguintes fontes: Fontes renováveis de origem vegetal como milho, celulose, batata, cana-de-açúcar;Sintetizados por bactérias; Derivados de fonte animal como a quitina, quitosana ou proteínas; Obtidos de fontes fósseis, como o petróleo. Os polímeros biodegradáveis são usados para produção de embalagens de alimentos, sacolas, produtos para a agricultura e produtos de consumo. Através do processo de biodegradação, eles evitam o acúmulo de lixo e consequentemente de poluição, enquadrando-se no conceito de sustentabilidade. O O (a) (b) n n O CH 3 O O O CH 3 (c) n O O O (d) n O Figura: Estrutura química de: a) poli (ε-capolactona) (PCL); b) poli(ácido lático) (PLA); c) poli(ácido glicólico) (PGA) e, d) poli(ácido glicólico-lático) (PGLA) Exercícios 1 Nos polímeros supramoleculares, as cadeias poliméricas são formadas por monômeros que se ligam, uns aos outros, apenas por ligações de hidrogênio e não por ligações covalentes como nos polímeros convencionais. Alguns polímeros supramoleculares apresentam a propriedade de, caso sejam cortados em duas partes, a peça original poder ser reconstruída, aproximando e pressionando as duas partes. Nessa operação, as ligações de hidrogênio que haviam sido rompidas voltam a ser formadas, “cicatrizando” o corte. Um exemplo de monômero, muito utilizado para produzir polímeros supramoleculares, é O N N N H H G G G G O C 13 H 27 C 13 H 27 N H ou HO O N H N N NH No polímero supramolecular, G G n 1 G G cada grupo G está unido a outro grupo G, adequadamente orientado, por x ligações de hidrogênio, em que x é, no máximo, A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 2. Os polímeros fazem parte do nosso cotidiano e suas propriedades, como temperatura de fusão, massa molar, densidade, reatividade química, dentre outras, devem ser consideradas na fabricação e aplicação de seus produtos. São apresentadas as equações das reações de obtenção dos polímeros polietileno e náilon-66. nCH 2 n CH 2 (CH 2 ) 6 CH 2 Etileno Diamina náilon - 66 ... ... Diácido H H HOOC + H 2 O +N H Polietileno ( ( CH 2 (CH 2 ) 4 (CH 2 ) 4 N (CH 2 ) 6 NHNH COOH OC CO H A) Quanto ao tipo de reação de polimerização, como são classificados os polímeros polietileno e náilon-66? B) A medida experimental da massa molar de um polímero pode ser feita por osmometria, técnica que envolve a determinação da pressão osmótica (π) de uma solução com uma massa conhecida de soluto. Determine a massa molar de uma amostra de 3,20 g de polietileno (PE) dissolvida num solvente adequado, que em 100 mL de solução apresenta pressão osmótica de 1,64 × 10–2 atm a 27 oC. Dados: π = i R T M, onde: i (fator de van’t Hoff) = 1 R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1 T = temperatura Kelvin M = concentração em mol · L–1 3. (ITA) Assinale a opção que contém o polímero que melhor conduz corrente elétrica, quando dopado. A) Polietileno B) Polipropileno C) Poliestireno D) Poliacetileno E) Poli (tetrafluor-etileno) 4. (ITA) Assinale a opção que contém o polímero que, por ser termoplástico e transparente, pode ser empregado na fabricação de pára-brisa de aeronaves. A) polietileno B) polipropileno C) poli(tetrafluoroetileno) D) policarbonato E) poli(álcool vinílico) 5 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo 5. (UFSCar) Uma porção representativa da estrutura do polímero conhecido como Kevlar, patente da DuPont, é mostrada na figura a seguir. C NO O O C N H H C O C C NO O O C N H H C O C A estrutura pode ser descrita como sendo formada por longas fibras poliméricas, aproximadamente planares, mantidas por ligações covalentes fortes, e cada fibra interagindo com suas vizinhas através de ligações hidrogênio, representadas por linhas interrompidas na figura. Devido ao conjunto dessas interações, o polímero é altamente resistente a impactos, propriedade que é aproveitada na confecção de coletes à prova de bala. A) Escreva as fórmulas estruturais dos dois reagentes utilizados na síntese do Kevlar, identificando as funções orgânicas presentes nas moléculas de cada um deles. B) Transcreva a porção representativa da fórmula estrutural da fibra polimérica em destaque na figura (dentro dos colchetes) para seu caderno de respostas. Assinale e identifique a função orgânica que se origina da reação de polimerização. 6. (FGV–SP) Na tabela, são apresentadas algumas características de quatro importantes polímeros. Polímero Estrutura Química Usos X CH2 n( ( CH 2 Isolante elétrico, fabricação de copos, sacos plásticos, embalagens de garrafas. Y CH 2 CH 3 n CH Fibras, fabricação de cordas e de assentos de cadeiras. Z CH 2 n CH Embalagens descartáveis de alimentos, fabricação de pratos, matéria prima para fabricação do isopor. W CH 2 n CH Cl Acessórios de tubulações, filmes para embalagens. Polipropileno, poliestireno e polietileno são, respectivamente, os polímeros. A) X, Y e Z. B) X, Z e W. C) Y, W e Z. D) Y, Z e X. E) Z, Y e X. 7. (UFG) Os plastificantes pertencem a uma classe especial de aditivos que podem ser incorporados à resina de PVC de modo a gerar materiais flexíveis. Abaixo são mostrados dois esquemas para as cadeias de PVC, sem e com o plastificante tipo ftalato, respectivamente: Esquema 1 H 2 C H 2 C CH C� H 2 C H HH C C� H 2 C H 2 C C C� H 2 C C C� Esquema 2 H 2 C H 2 C C R O O C O R C H C� H 2 C H HH C C� H 2 C H 2 C C C� H 2 C C C� O De acordo com os esquemas apresentados, pode-se afirmar que a função do plastificante é A) aumentar a ramificação do PVC. B) aumentar a interação eletrostática entre os átomos de Cl de uma camada e o de H de outra camada. C) atenuar as ligações dipolo-dipolo entre as cadeias poliméricas. D) minimizar o impedimento estérico. E) reduzir o grau de polimerização. 8. (FMTM) Os plásticos ou polímeros são familiares do nosso cotidiano, sendo usados na construção de muitos objetos que nos rodeiam, desde as roupas que vestimos até as casas em que vivemos. O desenvolvimento de processos de fabricação dos polímeros sintéticos foi o responsável pelo crescimento da indústria química no último século. Os polímeros poliestireno, poliamida (náilon) e teflon (politetrafluoreteno) podem ser classificados, quanto ao processo de fabricação, respectivamente, como A) polímeros de adição, copolímeros e polímeros de adição. B) polímeros de condensação, copolímeros e polímeros de condensação. C) polímeros de condensação, polímeros de adição e copolímeros. D) polímeros de adição, polímeros de condensação e copolímeros. E) polímeros de adição, polímeros de condensação e polímeros de adição. 9. (Fuvest) A celulose é um polímero natural, constituído de alguns milhares de unidades de glicose. Um segmento desse polímero é representado por O O CH CH 2 CH CH O O CH CH 2 CH CH O O CH unidade monomérica (C 6 H 10 O 3 ) (C 6 H 10 O 3 ) n = celulose CH 2 CH CH O 6F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 Produz-se o acetato de celulose, usado na fabricação de fibras têxteis, fazendo-se reagir a celulose com anidrido acético. Um exemplo de reação de triacetilação é: HC H 2 C H 3 C C O C O O CH H 2 C H 2 C CH 3 O HC C O C C O H 2 C O O CH 3 CH 3 H 3 C H 3 C C O OH CH + 3 + 3 CH glicerol anidrido acético triacetato de gliceríla ácido acético O A) Escreva a unidade monomérica da celulose após ter sido triacetilada, isto é, após seus três grupos hidroxila terem reagido com anidrido acético. Represente explicitamente todos os átomos de hidrogênio que devem estar presentes nessa unidade monomérica triacetilada. B) Calcule a massa de anidrido acético necessária para triacetilar 972 g de celulose. C) Calcule o número de unidades monoméricas, presentes na cadeia polimérica de certa amostra de celulose cuja massa molar média é 4,86 x 105 g mol–1. Dados: massas molares anidrido acético .................................... 102 (g mol-1) unidade monoméricada celulose ......... 162 10. (Fuvest) Constituindo fraldas descartáveis, há um polímero capaz de absorver grande quantidade de água por um fenômeno de osmose, em que a membrana semi-permeável é o próprio polímero. C H H C H n H C H H C H n COO– Na+ C H H C CH 3 n COOCH 3 C F F C F n F C H H C H n Cl Dentre as estruturas anteriores aquela que corresponde ao polímero adequado para essa finalidade é a do A) polietileno. B) poli(acrilato de sódio).. C) poli(metacrilato de metila). D) poli(cloreto de vinila). E) politetrafluoroetileno 11. (PUC-PR) Relacione as colunas: I. gás natural II. borracha natural III. clorofórmio IV. BHC V. borracha sintética VI. propileno glicol VII. hidroquinona Estão corretas: A) VII, II, I, IV e VI B) VII, V, III, IV e VI C) VI, V, VI, IV e III D) IV, VI, V, III e IV E) VII, III, V, IV e VI CH CH polibuladieno Cl 3 CH H 3 C CH OH CH 2 Cl Cl Cl ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Cl Cl Cl OH 12. (FMTM) Ao unir pequenas moléculas produzindo outras bem maiores, obtêm-se os polímeros que estão presentes em inúmeros objetos do cotidiano, como embalagens e brinquedos, entre outros. A tabela fica completa se A, B e C forem, respectivamente, Manômetro A Polímero Teflon Aplicação revestimento de panelas H 2 C = CCl 2 B filmes para embalar alimentos H 2 C = CH isopor C A) propileno, poliestireno e isolante térmico. B) tetrafluoretileno, policloreto de vinilideno e isolante térmico. C) acrilonitrila, policloreto de vinilideno e tapetes. D) etileno, polietileno e brinquedos. E) cloreto de vinila, orlon e pára-choque de automóvel. 13. (Fuvest) Náilon 66 é uma poliamida, obtida através de polimerização por condensação dos monômeros 1,6-diaminoexano e ácido hexanodióico (ácido adípico), em mistura equimolar. H 2 N — (CH 2 ) 6 — NH 2 1,6 — diaminoexano HOOC — (CH 2 ) 4 — COOH ácido adípico O ácido adípico pode ser obtido a partir do fenol e o 1,6- diaminoexano, a partir do ácido adípico, conforme esquema abaixo: fenol fenol C C H 2 C CH 2 H ácido adípico H 2 OH CH 2H2C H 2 /Ni H 2 /Ni redução oxidação reação com amônia e desidratação náilon 66 1,6 – diaminoexano N – C – (CH 2 ) 4 – C – N redução A) Reagindo 2x103 mol de fenol, quantos mols de H 2 são necessários para produzir 1x103 mol de cada um desses monômeros? Justifique. B) Escreva a equação que representa a condensação do 1,6 - diaminoexano com o ácido adípico. 14. (Fuvest) O endosperma do grão de milho armazena amido, um polímero natural. A hidrólise enzimática do amido produz glicose. A) Em que fase do desenvolvimento da planta, o amido do grão de milho é transformado em glicose? B) Cite o processo celular em que a glicose é utilizada. O amido de milho é utilizado na produção industrial do polímero biodegradável PLA, conforme esquematizado: HO OH OH O O n amido glicose ácido láctico HO HO OH OH OH O hidrólise fermentação polimero PLAn 2n H C CH 3 OH OH enzimática C O O PLA é um poliéster, no qual moléculas de ácido láctico se uniram por sucessivas reações de esterificação. C) Escreva a equação química balanceada que representa a reação de esterificação entre duas moléculas de ácido láctico. 7 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo 15. (Fuvest) O polímero PET pode ser preparado a partir do tereftalato de metila e etanodiol. Esse polímero pode ser reciclado por meio da reação representada por O C O OC OO CCHO O 2n X n n CH 3 On + + CH 2 CH 2 OH OCH 3 CH 2 CH 2 etanodiol tereftalato de metila em que o composto X é A) eteno. B) metanol. C) etanol. D) ácido metanóico. E) ácido tereftálico. 16. (UERJ) O polímero denominado KEVLAR apresenta grande resistência a impactos. Essa propriedade faz com que seja utilizado em coletes à prova de balas e em blindagem de automóveis. Observe sua estrutura. C O C O N H N H n A reação química de obtenção desse polímero tem como reagentes dois monômeros, um deles de caráter ácido e outro de caráter básico. A) Indique a classificação dessa reação de polimerização. B) Considerando o monômero de caráter básico, apresente uma equação química completa que demonstre esse caráter na reação com o ácido clorídrico. 17. (ITA) Assinale a opção que apresenta a substância que pode exibir comportamento de cristal líquido, nas condições ambientes. A) CH 2 COONa B) CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 C CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 C C) COOH COOCH 3 D) CH3O CH CH2 CH2 CH2 CH3N E) CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 18. (UFV) A poliacrilonitrila é um polímero conhecido simplesmente por “acrílico”. Ela pode ser transformada em fibras que entram na constituição de diversos tecidos, sendo inclusive misturada à lã. Parte da fórmula estrutural desse polímero é representada a seguir: CH 2 CH CN CN CN CHCHCH 2 CH 2 A partir da fórmula acima, assinale a alternativa que contém o monômero utilizado no preparo da poliacrilonitrila. A) CH 2 = CHCNCH 2 = CHCNCH 2 = CHCN B) CH 3 CH 2 CN C) CH 2 = CHCN D) CH 3 = CHC=N E) CH 3 CN 19. (Vunesp) Polímeros formados por mais de um tipo de unidade monomérica são chamados copolímeros. Um exemplo é o Nylon-66, no qual as unidades repetitivas são formadas por 1,6-diaminohexano (H 2 N(CH 2 )6NH 2 ) e por ácido adípico (HOOC(CH 2 ) 4 COOH). Identifique nas figuras de 1 a 4 os tipos de copolímeros formados pelos monômeros A e B. B B 1 2 3 4 AAAABBBB ABABABABA AABAABAB AAAAAAAAA B B A) 1 — bloco, 2 — alternante, 3 — aleatório e 4 — grafitizado. B) 1 — grafitizado, 2 — bloco, 3 — alternante e 4 — aleatório. C) 1 — bloco, 2 — grafitizado, 3 — aleatório e 4 — alternante. D) 1 — aleatório, 2 — bloco, 3 — grafitizado e 4 — alternante. E) 1 — alternante, 2 — grafitizado, 3 — bloco e 4 — aleatório. 20. (FMTM) A fralda descartável absorve a urina e evita o contato desta com a pele do bebê. Algumas fraldas descartáveis, entretanto, continuam sequinhas, mesmo após absorverem uma grande quantidade de urina. O segredo destas fraldas reside em um produto químico: o poliacrilato de sódio, um polieletrólito. O poliacrilato de sódio seco, estrutura representada a seguir, quando misturado com água, forma um gel que pode aprisionar cerca de 800 vezes o seu peso em água. A camada interna da fralda também é feita com um polímero, o polipropileno, que não fica molhado, evitando as assaduras no bebê. C O ONa CCH 2 H Quanto ao método de preparação, os polímeros poliacrilato de sódio e polipropileno são classificados como A) polímeros de adição. B) polímeros de condensação. C) polímeros de adição e condensação, respectivamente. D) polímeros de adição e copolímeros, respectivamente. E) polímeros de condensação e copolímeros, respectivamente. 8F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 21. (Fuvest) Ao cozinhar alimentos que contêm proteínas, forma-se acrilamida (amida do ácido acrílico), substância suspeita de ser cancerígena. Estudando vários aminoácidos, presentes nas proteínas, com o-aminogrupo marcado com nitrogênio-15, verificou-se que apenas um deles originava a acrilamida e que este último composto não possuía nitrogênio-15. A) Dê a fórmula estrutural da acrilamida. B) Em função dos experimentos com nitrogênio-15, qual destes aminoácidos, a asparagina ou o ácido glutâmico, seria responsável pela formação da acrilamida? Justifique. C) Acrilamida é usada industrialmente para produzir poliacrilamida. Represente um segmento da cadeia desse polímero. Dados: CH OH H C CH 2 NH 2 CH 2 O OH CC O ácido acrilíco ácido glutâmico asparagina HO C O H CH 2 NH 2 H 2 N OH CC O C O H 2 C 22. (PUC-SP) Polímeros são macromoléculas formadas por repetição de unidades iguais, os monômeros. A grande evolução da manufatura dos polímeros, bem como a diversificação das suas aplicações caracterizam o século XX como o século do plástico. A seguirestão representados alguns polímeros conhecidos: A) O C N O C H O CN H N H N H (CH 2 ) 6 (CH 2 ) 4 O C (CH2)4(CH2)6 B) CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 C) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 D) Cl Cl Cl CF 2 CH CH 2 CH CH 2 CH E) O O C O C OCH3CH2 O O CCH3CH2 O C O I II III IV V A) polietileno poliéster policloreto de vinila (PVC) poliamida (nylon) politetra fluoretileno (Teflon) B) poliéster polietileno poliamida (nylon) politetra fluoretileno (Teflon) policloreto de vinila (PVC) C) poliamida (nylon) politetra fluoretileno (Teflon) polietileno policloreto de vinila (PVC) poliéster D) poliéster politetra fluoretileno (Teflon) polietileno policloreto de vinila (PVC) poliamida (nylon) 23. (Fuvest) Kevlar é um polímero de alta resistência mecânica e térmica, sendo por isso usado em coletes à prova de balas e em vestimentas de bombeiros. N O N H C O C O Kevlar n A) Quais as fórmulas estruturais dos dois monômeros que dão origem ao Kevlar por reação de condensação? Escreva-as. B) Qual o monômero que, contendo dois grupos funcionais diferentes, origina o polímero Kevlar com uma estrutura ligeiramente modificada? Escreva as fórmulas estruturais desse monômero e do polímero por ele formado. C) Como é conhecido o polímero sintético, não aromático, correspondente ao Kevlar? 24. (Vunesp) Estão representados a seguir fragmentos dos polímeros Náilon e Dexon, ambos usados como fios de suturas cirúrgicas. C O C (CH 2 ) 4 (CH 2 ) 4 C O (CH 2 ) 4 (CH 2 ) 6 C O NH NH NH C O OC O CH 2 CH 2 O C O OCH 2 O Náilon Dexon A) Identifique os grupos funcionais dos dois polímeros. B) O Dexon sofre hidrólise no corpo humano, sendo integralmente absorvido no período de algumas semanas. Neste processo, a cadeia polimérica é rompida, gerando um único produto, que apresenta duas funções orgânicas. Escreva a fórmula estrutural do produto e identifique estas funções. 25. (Fuvest) O monômero utilizado na preparação do poliestireno é o estireno: CH CH 2 O poliestireno expandido, conhecido como isopor, é fabricado, polimerizando-se o monômero misturado com pequena quantidade de um outro líquido. Formam-se pequenas esferas de poliestireno que aprisionam esse outro líquido. O posterior aquecimento das esferas a 90°C, sob pressão ambiente, provoca o amolecimento do poliestireno e a vaporização total do líquido aprisionado, formando-se, então, uma espuma de poliestireno (isopor). 9 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo Considerando que o líquido de expansão não deve ser polimerizável e deve ter ponto de ebulição adequado, dentre as substâncias a seguir. Substância Temperatura de ebulição (°C), à pressão ambiente I CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 36 II CH CH2NC 77 III CHH3C 138 É correto utilizar, como líquido de expansão, apenas: A) I. B) II. C) III. D) I ou II. E) I ou III. 26. (UFSCar) Um dos métodos de produção de polímeros orgânicos envolve a reação geral nCH 2 CCH 2 CH catalisador nX X H onde X pode ser H, grupos orgânicos alifáticos e aromáticos ou halogênios. Dos compostos orgânicos cujas fórmulas são fornecidos a seguir I. CH CH 2 II. H2C CH2 III. Cl H 2 C CH 3 IV. CN H 2 C CH podem sofrer polimerização pelo processo descrito: A) I, apenas. B) III, apenas. C) I e II, apenas. D) I, II e IV, apenas. E) II, III e IV, apenas. 27. (Vunesp) As proteínas constituem a maior parte dos componentes não aquosos e apresentam uma variedade de funções nas células. As ligações peptídicas possíveis entre os vinte aminoácidos são responsáveis pela formação das proteínas. Esse tipo de ligação ocorre na reação química seguinte que representa a síntese de um dipeptídeo: CH 3 CH(NH 2 )COOH + valina → CH 3 CH(NH 2 )CONHCHCH(CH 3 ) 2 COOH + H 2 O A estrutura que representa o aminoácido valina é A) (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH(NH 2 )COOH. B) (CH 3 ) 2 CHCH(NH 2 )COOH. C) HOCH 2 (CH 3 )CHCH(NH 2 )COOH. D) CH 3 CH(CH 3 )CHCH(NH 2 )COOH. E) CH 3 CH(NH 2 )COOH. 28. (Unifesp) O etino é uma excelente fonte de obtenção de monômeros para a produção de polímeros. Os monômeros podem ser obtidos pela reação geral representada pela equação onde se pode ter X = Y e X ≠ Y. C H XY+C C Y H H X CH Esses monômeros podem se polimerizar, segundo a reação expressa pela equação H Y H n X C CC Y H n H X C Dentre as alternativas, assinale a que contém a combinação correta de XY e das fórmulas do monômero e do polímero correspondentes. XY Monômetro Polímero A) CH 3 COOH OCH 3 C O C H HH C H Y OCH 3 n X C C C O B) HCN CN C H HH C H H n H C C CN C) H 2 O OH C H HH C H H n H C C OH D) F 2 F C H FH C H H n F C C F E) Cl 2 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl C C n C C 10F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 29. (Mack) A molécula que apresenta estrutura adequada para que ocorra polimerização formando macromoléculas é: A) HC CH 2 B) H 3 C CH 2 CH 3 C) CH 3 D) H 2 C CH 3 E) CH 4 30. (UFMG) A baquelite é utilizada, por exemplo, na fabricação de cabos de panela. Um polímero conhecido como novolac é um precursor da baquelite e pode ser produzido pela reação entre fenol e formaldeído, representados pelas seguintes estruturas: OH O H H C O novolac pode ser representado, simplificadamente, por esta estrutura: OH n OH CH 2 CH 2 CH 2 OH Com base nessas informações, é incorreto afirmar que: A) o novolac apresenta carbonos trigonais e tetraédricos. B) o novolac é classificado como um poliálcool. C) a reação entre fenol e formaldeído produz novolac e água. D) a estrutura do polímero apresenta grupos hidroxila e anéis fenila. 31. (UFRN) Analise o quadro seguinte. Fórmula do Monômero Nome do Polímero Aplicação H 2 C = CH 2 Polietileno Z F 2 C = CF 2 Y Revestimento antiaderente X Poliestireno Isopor Completa-se o quadro de modo correto se X, Y e Z forem, respectivamente: A) H 2 C CH Teflon Saco plástico B) H 2 C CH Cl Policarbonato Espuma C) H 2 C C Cl Cl Teflon Espuma D) HC CH Policarbonato Saco plástico 32. (UPE) O carbeto de cálcio quando se hidrolisa, utilizando-se catalisador e temperatura adequados, origina um gás que, ao se polimerizar, produz o seguinte composto: A) hexano B) tolueno C) xileno D) benzeno E) naftaleno. 33. (Unifesp) Os cientistas que prepararam o terreno para o desenvolvimento dos polímeros orgânicos condutores foram laureados com o prêmio Nobel de Química do ano 2000. Alguns desses polímeros podem apresentar condutibilidade elétrica comparável à dos metais. O primeiro desses polímeros foi obtido oxidando-se um filme de trans-poliacetileno com vapores de iodo. A) Desenhe um pedaço da estrutura do trans-poliacetileno. Assinale, com um círculo, no próprio desenho, a unidade de repetição do polímero. B) É correto afirmar que a oxidação do transpoliacetileno pelo iodo provoca a inserção de elétrons no polímero, tornando-o condutor? Justifique sua resposta. 34. (Unicamp) — Estou com fome — reclama Chuá. — Vou fritar um ovo. Ao ver Chuá pegar uma frigideira, Naná diz:— Esta não! Pegue a outra que não precisa usar óleo. Se quiser usar um pouco para dar um gostinho, tudo bem, mas nesta frigideira o ovo não gruda. Essa história começou em 1938, quando um pesquisador de uma grande empresa química estava estudando o uso de gases para refrigeração. Ao pegar um cilindro contendo o gás tetrafluoreteno, verificou que o manômetro indicava que o mesmo estava vazio. No entanto, o “peso” do cilindro dizia que o gás continuava lá. Abriu toda a válvula e nada de gás. O sujeito poderia ter dito: “Que droga!”, descartando o cilindro. Resolveu, contudo, abrir o cilindro e verificou que continha um pó cuja massa correspondia à do gás que havia sido colocado lá dentro. A) Como se chama esse tipo de reação que aconteceu com o gás dentrodo cilindro? Escreva a equação química que representa essa reação. B) Cite uma propriedade da substância formada no cilindro que permite o seu uso em frigideiras. C) Se os átomos de flúor do tetrafluoreteno fossem substituídos por átomos de hidrogênio e essa nova substância reagisse semelhantemente à considerada no item a, que composto seria formado? Escreva apenas o nome. 35. (Unicamp) Para se ter uma idéia do que significa a presença de polímeros sintéticos na nossa vida, não é preciso muito esforço: imagine o interior de um automóvel sem polímeros, olhe para sua roupa, para seus sapatos, para o armário do banheiro. A demanda por polímeros é tão alta que, em países mais desenvolvidos, o seu consumo chega a 150 kg por ano por habitante. Em alguns polímeros sintéticos, uma propriedade bastante desejável é a sua resistência à tração. Essa resistência ocorre, principalmente, quando átomos de cadeias poliméricas distintas se atraem. O náilon, que é uma poliamida, e o polietileno, representados a seguir, são exemplos de polímeros. NH NH CO(CH 2 ) 6 CO n n náilon polietileno (CH 2 ) 4 [ ] ] CH 2CH2[ A) Admitindo-se que as cadeias destes polímeros são lineares, qual dos dois é mais resistente à tração? Justifique. B) Desenhe os fragmentos de duas cadeias poliméricas do polímero que você escolheu no item a, identificando o principal tipo de interação existente entre elas que implica na alta resistência à tração. 11 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo 36. (Unicamp) Um maiô produzido com material polimérico foi utilizado pela maioria dos competidores de natação em Beijing. Afirma-se que ele oferece uma série de vantagens para o desempenho dos nadadores: redução de atrito, flutuabilidade, baixa absorção de água, ajuste da simetria corporal e melhoria de circulação sanguínea, entre outras. O tecido do maiô é um misto de náilon e elastano, esse último, um copolímero de poliuretano e polietilenoglicol. A) A cadeia do poliuretano a que se refere o texto está parcialmente representada abaixo. Preencha os quadrados com símbolos atômicos, selecionados entre os seguintes: H, F, U, C, N, O, Sn. B) O náilon, que também forma o tecido do maiô, pode ser obtido por reações entre diaminas e ácidos dicarboxílicos, sendo a mais comum a reação de hexametilenodiamina e ácido adípico. De acordo com essas informações, seria possível utilizar o ácido lático (CH 3 CH(OH)COOH), para se preparar algum tipo de náilon? Justifique. O H R O R n 37. (FGV - SP) O polipropileno (PP), um termoplástico commodity, é uma das resinas que apresentou maior crescimento no consumo, nos últimos anos, devido à sua grande versatilidade em inúmeras aplicações. O monômero utilizado para obtenção do PP está representado na alternativa A) CH 3 n B) C C H H H N C C) CH Cl CH 2 D) E) 38. (UFSCar) Existe um grande esforço conjunto, em muitas cidades brasileiras, para a reciclagem do lixo. Especialmente interessante, tanto do ponto de vista econômico como ecológico, é a reciclagem das chamadas garrafas PET. Fibras têxteis, calçados, malas, tapetes, enchimento de sofás e travesseiros são algumas das aplicações para o PET reciclado. A sigla PET se refere ao polímero do qual as garrafas são constituídas, o polietileno tereftalato. Este polímero é obtido da reação entre etilenoglicol e ácido tereftálico, cujas fórmulas são: H H etilenoglicol (1,2 – etanodiol) ácido tereftálico C O O HO OH CHO OHCC H H A) Esquematize a reação de polimerização entre o etilenoglicol e o ácido tereftálico. Esta é uma reação de adição ou condensação? B) Reescreva em seu caderno de respostas as fórmulas dos reagentes e a fórmula geral do polímero e identifique as funções orgânicas presentes em cada uma delas. 39. (Vunesp) Os polímeros são compostos nos quais as cadeias ou redes de unidades repetitivas pequenas formam moléculas gigantes como o politetrafluoretileno, conhecido como Teflon. A seguir, apresenta-se alguns exemplos de polímeros. H I. II. III. IV. V. H C C H H C C H H C C H H C C H H C C H H C C H H C C H H C C H H C C H N H N H N H N H N S S CH CH CH CH CH CH S S S S H N H N H N H N H N As estruturas químicas numeradas de (I) a (V), representam, respectivamente, os polímeros, A) polifenileno, poliacetileno, politiofeno, polipirrol e polianilina. B) polianilina, polifenileno, polipirrol, politiofeno e poliacetileno. C) polipirrol, poliacetileno, polianilina, politiofeno e polifenileno. D) politiofeno, polifenileno, polianilina, polipirrol e poliacetileno. E) polianilina, poliacetileno, polipirrol, politiofeno e polifenileno. 40. (Fuvest) Alguns polímeros biodegradáveis são utilizados em fios de sutura cirúrgica, para regiões internas do corpo, pois não são tóxicos e são reabsorvidos pelo organismo. Um desses materiais é um copolímero de condensação que pode ser representado por CH 2 O O n O C O CH CH 3 O Dentre os seguintes compostos, CH 2 CH 3 CO 2 HHO CH 2 CH2 CH 2 CO2H HO HO CH CO 2 HHO CH CO 2 H CH 2 HO CO 2 H I. III. II. IV. os que dão origem ao copolímero citado são A) I e III B) II e III C) III e IV D) I e II E) II e IV 12F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 41. (Mack) ( )P.T 2 n HC CH 1HC Y nY CH CH ≡ + →l Cl catalisador A respeito das equações dadas, considere as afirmações a seguir. I) Y é um alcano. II) A primeira equação representa uma reação de adição. III) O produto da segunda reação é um polímero. Então: A) somente I e III são corretas. B) somente II é correta. C) somente III é correta. D) I, II e III são corretas. E) somente II e III são corretas. 42. (UFMG) Considere estas fórmulas de dois polímeros: CH 3 HH H C C I II n Cl HH H C C n Os monômeros correspondentes aos polímeros I e II são, respectivamente, A) propano e cloroetano. B) propano e cloroeteno. C) propeno e cloroetano. D) propeno e cloroeteno. E) Pripino e cloreetano 43. (Unicamp) O fármaco havia sido destruído pela explosão e pelo fogo. O que, porventura, tivesse sobrado, a chuva levara embora. Para averiguar a possível troca do produto, Estrondosa pegou vários pedaços dos restos das embalagens que continham o fármaco. Eram sacos de alumínio revestidos, internamente, por uma película de polímero. Ela notou que algumas amostras eram bastante flexíveis, outras, nem tanto. No laboratório da empresa, colocou os diversos pedaços em diferentes frascos, adicionou uma dada solução, contendo um reagente, e esperou a dissolução do metal; quando isso ocorreu, houve evolução de um gás. Com a dissolução do alumínio, o filme de plástico se soltou, permitindo a Estrondosa fazer testes de identificação. Ela tinha a informação de que esse polímero devia ser polipropileno, que queima com gotejamento e produz uma fumaça branca. Além do polipropileno, encontrou poliestireno, que queima com produção de fumaça preta. Tudo isso reforçava a ideia da troca do fármaco, ou de uma parte dele, ao menos, incriminando o vigia. a) Escreva a equação que representa a reação de dissolução do alumínio, admitindo um possível reagente utilizado por Estrondosa. b) Pode-se dizer que a diferença entre o poliestireno e o polipropileno, na fórmula geral, está na substituição do anel aromático por um radical metila. Se o poliestireno pode ser representado por —[CH 2 CH(C 6 H 5 )]— n, qual é a representação do polipropileno? 44. (Vunesp) Certos utensílios de uso hospitalar, feitos com polímeros sintéticos, devem ser destruídos por incineração em temperaturas elevadas. É essencial que o polímero, escolhido para a confecção desses utensílios, produza a menor poluição possível quando os utensílios são incinerados. Com base neste critério, dentre os polímeros de fórmulas — [ CH 2 — CH 2 ] — — [ CH 2 — CH] — CH 3 — — POLIETLENO POLIPROPILENO PVC — [ CH 2 — CH] — Cl podem ser empregadosna confecção desses utensílios hospitalares: A) o polietileno, apenas. B) o polipropileno, apenas. C) o PVC, apenas. D) o polietileno e o polipropileno, apenas. E) o polipropileno e o PVC, apenas. 45. (Fuvest) I. C eOH HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 2 – OH e HO – CH 2 – CH 2 – OH O C OHHO O C OH O C OH O C O HO C O II. C eOH HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 2 – OH e HO – CH 2 – CH 2 – OH O C OHHO O C OH O C OH O C O HO C O III. C eOH HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 2 – OH e HO – CH 2 – CH 2 – OH O C OHHO O C OH O C OH O C O HO C O IV. C eOH HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 3 e HO – CH 2 – CH 2 – OH e HO – CH 2 – CH 2 – OH O C OHHO O C OH O C OH O C O HO C O Os poliésteres são polímeros fabricados por condensação de dois monômeros diferentes, em sucessivas reações de esterificação. Dentre os pares de monômeros acima, poliésteres podem ser formados: a) por todos os pares. b) apenas pelos pares II, III e IV. c) apenas pelos pares II e III. d) apenas pelos pares I e IV. e) apenas pelo par IV. 46. (UFMG) Diversos materiais poliméricos são utilizados na fabricação de fraldas descartáveis. Um deles, o poliacrilato de sódio, é responsável pela absorção da água presente na urina; um outro, o polipropileno, constitui a camada que fica em contato com a pele. Analise a estrutura de cada um desses dois materiais: — [ CH — CH 2 ] — — [ CH — CH 2 ] — CH 3 — CO 2 Na — Poliacrilato Polipropileno n n Considerando-se esses dois materiais e suas respectivas estruturas, é correto afirmar que A) o poliacrilato de sódio apresenta ligações covalentes e iônicas. B) o poliacrilato de sódio é um polímero apolar. C) o polipropileno apresenta grupos polares. D) o polipropileno tem como monômero o propano. E) o polipropileno é um polímero condutor de eletricidade. 13 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo 47. (Fuvest) Qual das moléculas representadas adiante tem estrutura adequada à polimerização, formando macromoléculas? A) Cl Cl Cl C H— — — — B) ClCH H H — — — — C) CH H H H — — — — — C H H — — D) C H H —— — — C H H — — E) Cl CH H H H — — — — — C H — — 48. (Fuvest) O cianeto de vinila pode ser produzido como mostrado adiante. Analogamente, o ácido acético pode se adicionar ao acetileno, produzindo um composto insaturado. A polimerização deste último produz o polímero poli (acetato de vinila). CH + HCN catalisador ∆HC— — C H H H CN C — —— — A) Escreva a fórmula estrutural do produto de adição do ácido acético ao acetileno. B) Dê a fórmula estrutural da unidade que se repete na cadeia do poli (acetato de vinila). 49. (UEM) O PET é obtido pela reação de polimeração do ácido tereftálico com etilenoglicol. Sobre esse assunto, assinale o que for correto. CC OO OH HO CH 2 HO OH etilenoglicol CH 2 01. O PET é um polímero de adição. 02. O PET é um poliéster utilizado na fabricação de fibras têxteis e de embalagens para refrigerantes. 04. Na reação de polimeração para obtenção do PET, também é produzido metanol. 08. A principal vantagem do uso do PET em embalagens que substituem o vidro é o fato de o vidro não ser um material reciclável. 16. O nome IUPAC do ácido tereftálico é ácido parabenzenodioico. 50. (IME) Um composto orgânico de fórmula CxHyOz, quando desidratado, gera um hidrocarboneto que, quando submetido a um processo de polimerização por adição, resulta em macromoléculas lineares de peso molecular médio 714 g/mol, contendo 17 meros por macromolécula. Determine, com base nessas informações, os valores dos índices x, y e z do composto inicial e apresente o(s) nome(s) IUPAC da(s) molécula(s) que pode(m) ser o composto inicial. 51. (ITA) Escreva as equações químicas que representam as reações de polimerização ou copolimerização dos monômeros abaixo, apresentando as fórmulas estruturais de reagentes e produtos. A) Eteno B) 2-propeno-nitrila C) 2-metil-propenoato de metila D) Etenil-benzeno (vinil-benzeno) E) 1,3-butadieno com etenil-benzeno (vinil-benzeno) 52. (Unicamp) Mais de 2.000 plantas produzem látex, a partir do qual se produz a borracha natural. A Hevea brasiliensis (seringueira) é a mais importante fonte comercial desse látex. O látex da Hevea brasiliensis consiste em um polímero do cis-1,4-isopreno, fórmula C 5 H 8 , com uma massa molecular média de 1.310 kDa (quilodaltons). De acordo com essas informações, a seringueira produz um polímero que tem em média Dados de massas atômicas em Dalton: C = 12 e H = 1. A) 19 monômeros por molécula. B) 100 monômeros por molécula. C) 1.310 monômeros por molécula. D) 19.000 monômeros por molécula. 53. (Mackenzie) Os polímeros condutores são geralmente chamados de “metais sintéticos” por possuírem propriedades elétricas, magnéticas e ópticas de metais e semicondutores. O mais adequado seria chamá-los de “polímeros conjugados”, pois apresentam elétrons pi (π) conjugados. Assinale a alternativa que contém a fórmula estrutural que representa um polímero condutor. A) n B) CH 3 CH 3 O OH O n CHCH 2 CH 2 C) n N H N H D) C O n C N H N H (CH 2 ) 4 (CH 2 ) 6 O E) C C O O n (CH 2 ) 3 O O 14F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 54. (UEFS) COOH OH OH O OH OH COOH Ácido Terftálico Glicose Polímeros são macromoléculas de origem natural ou sintética com amplo espectro de utilização, podem ser classificados de acordo o grupo funcional característico, pela reação que os origina, no caso dos polímeros sintéticos, bem como por suas propriedades físicas. Sabendo-se que PET ou PETE é a sigla para o poliéster poli(tereftalato de etileno) e baseando-se no conhecimento sobre polímeros e nas fórmulas estruturais representadas, é correto afirmar: A) A produção do PET exige a utilização de dois monômeros, o etenodiol e o ácido benzeno-1,4-dioico. B) A sacarose é um polímero natural, assim como a celulose e o amido, que tem como monômero a glicose. C) As proteínas são poliamidas classificadas como polímeros sintéticos, pois são sintetizados pelo corpo humano, a partir de aminoácidos. D) O polietileno e o poli(tereftalato de etileno) são classificados como polímeros de adição, porque as moléculas dos seus monômeros vão se adicionando. E) As macromoléculas do polietileno se mantêm unidas por interações intermoleculares de ligações entre os hidrogênios de uma cadeia e os carbonos da outra cadeia carbônica. 55. (PUCSP) Pesquisadores da Embrapa (Empresa Brasileira de Agropecuária) estudam há muito tempo os bioplásticos, nome dado pelos próprios pesquisadores. Esses bioplásticos, também conhecidos como biopolímeros, são obtidos da polpa e cascas de frutas ou de legumes. A vantagem desses bioplásticos seria diminuir o impacto ambiental provocado pelos plásticos sintéticos, porém não se sabe ainda se os bioplásticos não atrairiam animais enquanto estocados. Sobre os polímeros sintéticos e polímeros naturais, avalie as afirmativas abaixo e assinale a correta. A) Polietileno, poliestireno e policloreto de vinila são exemplos de polímeros naturais. B) O monômero utilizado na formação de um polímero sintético de adição precisa ter pelo menos uma dupla ligação entre carbonos. C) As proteínas possuem como monômeros os aminoácidos e são exemplos de polímeros sintéticos. D) Os polímeros sintéticos se deterioram em poucos dias ou semanas. 56. (IME) A celulose é um polímero natural constituído por milhares de meros originados da glicose ligados entre si. Um segmento desse polímero é representado por: O O H H H H H H OH OH OH H H H H CH 2 OH OHCH 2 OH O H H H H H OH OH CH 2 OH O O O H OH H H H H CH 2 OH OH O O Produz-se o trinitrato de celulose fazendo-se reagir celulose com ácido nítrico, na presença de ácidosulfúrico. Assim sendo, calcule o número de unidades monoméricas necessárias para gerar a cadeia polimérica de uma amostra padrão de trinitrato de celulose, cuja massa molar é 3,861 × 105 g/mol. 57. (Enem) Os polímeros são materiais amplamente utilizados na sociedade moderna, alguns deles na fabricação de embalagens e filmes plásticos, por exemplo. Na figura estão relacionadas as estruturas de alguns monômeros usados na produção de polímeros de adição comuns. CH 2 H 2 C H 2 C H 2 N H 3 CCH2 CH 2 H 2 C Cl O EstirenoAcrilamida Estileno (eteno) Propileno (propeno) Cloreto de vinila (cloropropeno) Dentre os homopolímeros formados a partir dos monômeros da figura, aquele que apresenta solubilidade em água é A) polietileno. B) poliestireno. C) polipropileno. D) poliacrilamida. E) policloreto de vinila. 58. (FMJ - Medicina) Os monômeros buta-1,3-dieno e 2-cloro-buta-1,3- dieno são muito utilizados na fabricação de borrachas sintéticas, sendo, este último, também conhecido como cloropreno, uma substância resistente a mudanças de temperatura, à ação do ozônio e ao clima adverso. A) Escreva as fórmulas estruturais dos monômeros mencionados. B) A partir do monômero 2 – cloro – buta –1,3 – dieno é obtido o poli – 2 – cloro – but – 2 – eno conhecido comercialmente como neopreno, um elastômero sintético. Escreva a reação de obtenção do neopreno a partir do cloropreno e indique o tipo de isomeria espacial que ocorre nesse elastômero. 59. (Fuvest) A dieta de jogadores de futebol deve fornecer energia suficiente para um bom desempenho. Essa dieta deve conter principalmente carboidratos e pouca gordura. A glicose proveniente dos carboidratos e armazenada sob a forma do polímero glicogênio, que e uma reserva de energia para o atleta. H HOH H C H C OC CH 2 OH C C H OH O O H HOH H C H C OC CH 2 OH C C H OH O H HOH H C H C OC CH 2 OH C C H OH O glicose Certos lipídios, contidos nos alimentos, são derivados do glicerol e também fornecem energia. H 2 O HC O O CCH 2 (CH 2 ) 9 CH 3 H 2 O O O CCH 2 (CH 2 ) 9 CH 3 O O um lipídio derivado do glicerolCCH2(CH2)9 CH3 A) Durante a respiração celular, tanto a glicose quanto os ácidos graxos provenientes do lipídio derivado do glicerol são transformados em CO 2 e H 2 O. Em qual destes casos devera haver maior consumo de oxigênio: na transformação de 1 mol de glicose ou na transformação de 1 mol do acido graxo proveniente do lipídio cuja formula estrutural e mostrada acima? Explique. 15 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo Durante o período de preparação para a Copa de 2014, um jogador de futebol recebeu, a cada dia, uma dieta contendo 600 g de carboidrato e 80 g de gordura. Durante esse período, o jogador participou de um treino por dia. B) Calcule a energia consumida por km percorrido em um treino (kcal/km), considerando que a energia necessária para essa atividade corresponde a 2/3 da energia proveniente da dieta ingerida em um dia. Dados: Energia por componente dos alimentos: Carboidrato ......................... 4 kcal/g Gordura .............................. 9 kcal/g Distância média percorrida por um jogador: 5000 m/treino 60. (UEM) A respeito dos polímeros etilênicos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. O polietileno é produzido a partir do monômero acetileno por meio de uma reação de substituição. 02. Os polímeros de adição apresentam todas as cadeias poliméricas com mesmo valor de massa molecular. 04. No poliestireno o anel aromático faz parte da cadeia principal do polímero. 08. O polipropileno pode ser produzido a partir dos monômeros propileno ou 1,3-dimetilbutadieno, em uma reação de condensação. 16. O teflon é produzido a partir do tetrafluoretileno, em uma reação de adição. 61. (ITA) Considere as seguintes comparações entre as respectivas temperaturas de fusão dos polímeros representados pelas suas unidades repetitivas: I. A do H — [ OCH2CH2OOC(CH2)4CO ] — n OCH2CH2OH é maior que a do COOCH2CH2 ] — n OHH — [ OOC II. A do H — [ CH2CH2 ] — n — [ CH2CH2O ] — né maior que a do III. A do CH 2 ] — n — [ CH2 é maior que a do — [ CH2CH2 ] — n IV. A do — [ NH(CH 2 ) 7 CO ] — n é maior que a do — [ NH(CH 2 ) 3 CO ] — n Assinale a opção que apresenta a(s) comparação(ões) errada(s). A) Apenas I B) Apenas I e IV C) Apenas II e III D) Apenas III e IV E) Apenas IV 62. (UEMA) Um dos principais ramos industriais da química é o segmento petroquímico. A partir do eteno, obtido da nafta derivada do petróleo ou diretamente do gás natural, a petroquímica dá origem a uma série de matérias-primas que permite ao homem fabricar novos materiais, substituindo com vantagens a madeira, peles de animais e outros produtos naturais. O plástico e as fibras sintéticas são dois desses produtos. O polietileno de alta densidade (PEAD), o polietileno tereftalato (PET), o polipropileno (PP), e o policloreto de vinila (PVC) são as principais resinas termoplásticas. Nas empresas transformadoras, essas resinas darão origem a autopeças, componentes para computadores e para a indústria aeroespacial e eletroeletrônica, a garrafas, calçados, brinquedos, isolantes térmicos e acústicos... Enfim, a tantos itens que fica difícil imaginar o mundo, hoje, sem o plástico, tantas e tão diversas são as suas aplicações. Dsiponível em:<http://atividadesdeciencias.blogspot.com.br>. Acesso em: 16 jun. 2014. As substâncias, em destaque, são exemplos de A) amidos. B) celulose. C) proteínas. D) ácidos nucleicos. E) polímeros sintéticos. 63. (ACAFE) Na revista Química Nova na Escola, volume 31, número 3 de 2009, foi publicado um artigo sobre o poliuretano”[...] uma fábrica em Cambridge, na Inglaterra, lançou um preservativo feito de poliuretano, duas vezes mais forte que o tradicional de látex, de forma que pode ser mais fino, transparente e levemente maior. Testes demonstram que 80 % dos usuários preferem esse tipo de preservativo, principalmente devido ao aumento da sensibilidade […]”. Síntese de poliuretano a partir de diisocianato de para-fenileno e etilenoglicol. C O OH OHO CH 2 CH 2 Etilenoglicol Poliuretano Disocianato de para-fenileno CH 2 CH 2 N OHC N N C O HO C H O O OCH 2 CH 2 CH2CH2N H H C O O N N C O 16F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 Baseado nas informações fornecidas anteriormente e nos conceitos químicos é correto afirmar, exceto: A) A síntese do poliuretano pode ocorrer na reação entre substâncias com dois isocianatos e dialcoóis. B) O látex citado no texto também é conhecido como borracha natural, sendo que o nome químico desse polímero e poliestireno. C) Na estrutura do etilenoglicol possui grupos hidroxilas e na estrutura do disocianato de parafenileno, elétrons pi (π) em ressonância. D) No poliuretano não existe carbono assimétrico em sua estrutura. 64. (Unicamp) O policarbonato representado na figura a seguir é um polímero utilizado na fabricação de CDs e DVDs. O policarbonato, no entanto, foi banido da fabricação de mamadeiras, chupetas e vários utensílios domésticos, pela possibilidade de o bisfenol A, um de seus precursores, ser liberado e ingerido. De acordo com a literatura científica, o bisfenol A é suspeito de vários malefícios para a saúde do ser humano. O CO O O CH3 CH 3 O CO O O OO O OCH3 CH 3 C OO O OCH3 CH 3 A) Em contato com alguns produtos de limpeza e no aquecimento em micro-ondas, o policarbonato pode liberar unidades de bisfenol A que contaminam os alimentos. Sabendo-se que um fenol tem uma hidroxila ligada ao anel benzênico, escreva a estrutura da molécula do bisfenol A que poderia ser liberada devido à limpeza ou ao aquecimento do policarbonato. B) Represente a fórmula estrutural do fragmento do polímero da figura acima, que justifica o uso do termo “policarbonato” para esse polímero. 65. (PUC-SP) O polietilenotereftalato (PET) é um polímero de larga aplicação em tecidos e recipientespara bebidas gaseificadas. A seguir temos uma possível representação para a sua estrutura: Assinale a alternativa que apresenta os dois monômeros que podem ser utilizados diretamente na síntese do polietilenotereftalato. A) C C OO OHOH OH CH 2 CH 2 OH B) C C OO CH 3 H 3 C OH CH 2 CH 2 OH C) C C OO H C O HO H C O OH D) CH 3 H 3 C C C OO C O HO C O OH E) HO OH CH 2 CH 2 C O HO OHC O 66. (UEM) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito de reações envolvendo produção e modificação de polímeros. A) Nas reações de formação de polímeros de adição, como o PVC, há a geração de uma grande quantidade de subprodutos, que devem ser separados do produto final. B) Um polímero de adição fabricado a partir de mais de um monômero recebe o nome de copolímero. C) O processo de vulcanização diminui o número de ligações duplas na borracha natural, gerando ligações cruzadas entre diferentes cadeias do polímero através de pontes de enxofre. D) Nas poliamidas, como o Náilon e o Kevlar, a presença de grupamentos amida é preponderante para as características de alta resistência desses polímeros, devido a fortes interações entre as cadeias, como as ligações de hidrogênio. E) O processo de polimerização por condensação envolve sempre dois monômeros diferentes e não gera subprodutos. 67. (UEMA) "Dieta das proteínas: mais músculos, menos barriga. A dieta das proteínas é uma aliada e tanto para emagrecer, acabar com os pneuzinhos e ainda turbinar os músculos. E o melhor: tudo isso sem perder o pique nem passar fome.” Disponível em: <http://www.corpoacorpo.uol.br >. Acesso em: 07 mar. 2013. 17 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo As proteínas, substâncias indispensáveis para uma dieta saudável, são formadas pela união de um número muito grande de α – a minoácidos. Sobre essa união, pode-se dizer que as proteínas são compostos formados a) por α – a min oácidos hidrofóbicos, apenas. b) pela reação de precipitação de α – a a minoácidos . c) pela combinação de cinco α – a a min oácidos diferentes, apenas. d) pela reação de polimerização (por condensação) de α – a a minoácidos. e) por substâncias orgânicas de cadeia simples e baixa massa molecular. 68. (UFSM) A tecnologia ambiental tem direcionado as indústrias à busca da redução dos desperdícios nos processos de produção. Isso implica a redução ou o reaproveitamento de resíduos. Os resíduos são vistos como desperdício, pois é material que foi comprado e está sendo jogado fora, o que reduz a competitividade econômica de um processo. Dentre os mais estudados em busca de reaproveitamento estão os resíduos da agroindústria, bagaços, palhas e cascas. Esses componentes integram uma biomassa rica em glicose, frutose e celulose, produtos com alto valor para indústrias químicas e de alimentos. Qual a relação estrutural entre os monossacarídeos citados no texto e a celulose? a) Glicose e frutose formam a sacarose que, por sua vez, é o monômero constituinte da celulose. b) A frutose é o monômero formador da celulose. c) Glicose e frutose são constituintes da celulose. d) A glicose é o monômero formador da celulose. e) Glicose, frutose e celulose são monossacarídeos distintos. 69. (PUCRS) A utilidade dos polímeros para o ser humano parece não ter fim. Nossa espécie encontrou inúmeras aplicações para os polímeros sintéticos, mas os polímeros naturais também não ficam atrás: não só nós, como também outros seres vivos valem-se deles para uma infinidade de usos. São exemplos de polímeros naturais os componentes majoritários de a) unhas e conchas. b) azeite e farinha. c) papel e madeira. d) vidro e teias de aranha. e) plástico verde e celofane. 70. (Enem) O Nylon® é um polímero (uma poliamida) obtido pela reação do ácido adípico com a hexametilenodiamina, como indicado no esquema reacional. O OO O 4 ( ) 4 ( ) O N H H 2 N NH 24 ( )HO OH + + n H2O Nylon 6,6 1,6-diamino-hexano (hexametilenodiamina) ácido hexanodioico (ácido adípico) N H O 4 n ( ) Na época da invenção desse composto, foi proposta uma nomenclatura comercial, baseada no número de átomos de carbono do diácido carboxílico, seguido do número de carbonos da diamina. De acordo com as informações do texto, o nome comercial de uma poliamida resultante da reação do ácido butanodioico com o 1,2-diamino-etano é a) Nylon 4,3. b) Nylon 6,2. c) Nylon 3,4. d) Nylon 4,2. e) Nylon 2,6. 71. (Unimontes) A reciclagem de um polímero depende de sua composição e da possibilidade de esse material ser processado várias vezes sem perder suas propriedades. Os tipos de polímeros e suas aplicações estão apresentados na tabela a seguir: Tipos Características Exemplos de Aplicações Termoplásticos Após aquecimento, podem ser moldados; podem ser fundidos ou dissolvidos em solvente para serem reprocessados. CDs, garrafas PETs divisórias. Termorrígidos Rígidos e frágeis. Embora sejam estáveis a variações de temperatura, o aquecimento para possível reprocessamento promove a decomposição do material; não podem ser fundidos. Caixas d'água, piscinas, tomadas. Elastômero São elásticos e recuperam sua forma após cessar a aplicação de uma tensão; após sintetizados, não podem ser fundidos para possível reprocessamento. Pneus, mangueiras. 18F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 Considerando as características dos polímeros, podem ser reciclados: a) os termoplásticos e os termorrígidos. b) apenas os termoplásticos. c) os termoplásticos e os elastômeros. d) apenas os elastômeros. 72. (IME) O poli(vinil-butiral) ou PVB é produzido a partir do poli(acetato de vinila) ou PVA em duas etapas. Na primeira, ocorre a alcóolise básica do PVA com metanol, gerando um precipitado de poli(álcool vinílico) ou PVAI. Na segunda, o PVAI dissolvido em água quente reage com butanal na presença de ácido sulfúrico, dando origem a um precipitado de PVB, cujo mero (estrutura que se repete) não possui hidroxila livre. a) Escreva as fórmulas estruturais dos polímeros I e II da rota sintética a seguir. CH + x O O Etapa 1 Etapa 2 x C O CH 2 CH 3 OH + x CH 3 COCH 3 ( I ) H 3 C Base ∆ H 2 SO 4 + n C 3 H 7 CHO + n H 2 O( I ) ( II ) b) Num processo de bancada, similar ao descrito anteriormente, utilizam-se 174 g de um PVAI que apresenta razão massa de PVAI = 58 g. Sabendo-se que 24% das número de mols de hidroxila reativa mol hidroxilas reativas deste PVAI permanecerão inertes, gerando-se assim, em (II), um copolímero de PVAI e PVB, determine a fração mássica de PVB no copolímero formado. 73. A massa molar de um polímero pode ser determinada por meio do tempo de retenção em coluna cromatográfica (cromatografia líquida), tendo por base uma curva de calibração, massa molar versus tempo de retenção, obtida por padrões de massa molar conhecida. Considere a curva de calibração linear obtida com padrões de poli(metacrilato de metila) de massa molar (M W ) variável entre 15360 g/mol, a seguir. M W 26 32 Tempo de retenção (min.) Log 61440 Log 15360 Considere agora um polímero obtido por meio da reação estequiométrica de esterificação entre o ácido tereftálico e o etileno glicol. Se esse polimero apresenta um tempo de retenção de 28 minutos, determine a massa de água, em quilogramas , que deve ser retirada do meio reacional, de forma que o equilíbrio da reação de esterificação seja deslocado completamente para o lado dos produtos. 74. Represente as reações mostrando as estruturas dos monômeros e dos polímeros de adição que são formados a partir de: a) Cloroeteno ou cloreto de vinila. b) Propenonitrila ou acrilonitrila. c) Propenoato de metila ou acrilato de metila d) Vinilbenzeno ou estrireno 75. Represente as reações mostrando as estruturas dos monômeros e dos polímeros de adição que são formados a partir de: a) Cloroeteno ou cloreto de vinila. b) Propenonitrila ou acrilonitrila. c) Propenoato de metila ou acrilato de metila d) Vinilbenzeno ou estrirenoSu pe rv is or /D ire to r: M ar ce lo / Au to r: M ar ia no / Di gi ta do r: An íb al / Re vi so ra : K el ly 19 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo Gabarito 01 02 03 04 05 D * D D * 06 07 08 09 10 D E A * B 11 12 13 14 15 B B * * B 16 17 18 19 20 * D C A C 21 22 23 24 25 A * C * * 26 27 28 29 30 A D B B A 31 32 33 34 35 B A D * * 36 37 38 39 40 * * D * E 41 42 43 44 45 A E D * D 46 47 48 49 50 E A D * * 51 52 53 54 55 * * D C A 56 57 58 59 60 B * D * * 61 62 63 64 65 * B E B * 66 67 68 69 70 A * D D C 71 72 73 74 D B * – Resposta com Professor *02. A) A reação de obtenção do polietileno é uma polimerização por adição e a do náilon-66 é uma polimerização por condensação. B) Cálculo da massa molar (MM) do PE: 1,64 · 10–2 = 1.0,082 · 300 · 3 2 0 1 , , MM MM g mol= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅− −0 082 300 3 2 164 10 0 1 4 8 10 2 4 1, , , , , 05. A) Por meio de uma hidrólise podemos deduzir as fórmulas dos dois reagentes utilizados: C NO O O n C N H H C O C C O O ácido carboxílico amina + + C OH N H HH nHOH N HHO funções: B) C O O C H H amida N N 09. A) H H H H O O CH 2 O O O O C CH 3 O C CH 3 O C CH 3 B) 1 unidade monomérica: 3 anidrido acético x = 1836 g C) x = 3 · 103 unidades monoméricas 10. Dos polímeros apresentados, o que apresenta maior polarização é o poli (acrilato de sódio). Como a água é uma substância polar, esse polímero é o que atrairá a água com maior intensidade, permitindo a sua absorção em grande quantidade. 13. A) Fenol + 3 H 2 → ácido adípicou ou OH N ≡ C – (CH 2 ) 4 – C ≡ N + 4 N 2 → 1,6 – diaminoexano. Partindo-se de 2 × 103 mols de fenol gasta-se: 6 × 103 mols de H 2 para formar 2 × 103 mols de ácido mols deácido aditípico; a metade, ou seja, 1 × 103 mols de ácido adítipico gastam para produzir 1,6–diaminoexano, 4 × 103 mols de H 2 . Gasto total de H 2 : 6 × 10 3 mols + 4 × 103 mols = 10 × 103 mols B) ...HOOC – (CH 2 ) 4 – C – OH + H – N – (CH 2 ) 6 – N – H + HO – C – (CH 2 ) 4 – CO... O H H O 20F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 14. A) O grão de milho transforma o amido em glicose durante o processo de germinação. B) O processo em que a glicose é utilizada é a respiração celular, na qual há disponibilização de energia para as atividades vitais. Observação: A respiração é um processo fundamental para a vida. No entanto, poderiam ser citados outros processos celulares em que a glicose é utilizada, por exemplo a síntese de celulose e de outras substâncias orgânicas. C) A equação da reação de esterificação entre duas moléculas de ácido láctico pode ser representada por: OH HO+ H 2 O+ HO CH CH 3 C O CH 3 CH OH C O CH 3 CH OH C OHO CH 3 CH O C O Outra possibilidade de esterificação entre duas moléculas de ácido láctico pode ser representada pela equação: CH 3 CH OH C CH OH CH 3 CH 3 CH 3C OH O HO O CCH C CH O 2 H 2 O+ O O O 16. A) Classificação: polimerização por condensação. B) NH 2 NH 3 + H 2 NHCl + Cl–+H 2 N 22. A) H 2 C NH 2 CH O C B) Como a acrilamida não possui o nitrogênio-15, este átomo não provém de -aminogrupo, portanto, é a asparagina. C) NH 2 H O H 2 H 2 C C CC 24. A) H2N NH2 e OH O CC OH O ácido para-benzenodióico para-diaminobenzeno B) H 2 N (PABA) N OH O C H N H C O n C O ácido para-aminobenzóico C) N N(CH 2 ) 6 (CH 2 ) 4 n H C O C OH 25. A) náilon = amida dexon = éster B) HO CH2 OHC O Ácido Carboxílico Álcool 34. A) C C C C C H H H H H C C H unidade de repetição B) A afirmação é incorreta. Para o polímero ser condutor não basta a existência de ligações duplas conjugadas. Para que ele se torne um bom condutor elétrico deve ocorrer uma perturbação que pode ser por meio da remoção de seus elétrons (oxidação com I 2 ), ou por meio da inserção de elétrons (redução). Esse processo é conhecido como dopagem. 35. A) A reação recebe o nome de polimerização e pode ser assim representada: n n F 2 C C F C F F TETRAFLUORETENO POLITETRAFLUORETENO (TEFLON) F CF 2 B) O teflon é resistente a altas temperaturas e pode ser utilizado no revestimento de peças metálicas, tais como panelas e frigideiras. C) polietileno. n n H 2 C C H C H H ETILENO POLIETILENO H CH 2 36. A) O polímero mais resistente à tração é o náilon, devido ao fato de as atrações intermoleculares entre as suas cadeias poliméricas serem mais intensas que no polietileno. B) N (CH 2 ) 6 H O O N C H H O H C N H O (CH 2 ) 4 C N (CH 2 ) 6 (CH 2 ) 4 N C (CH 2 ) 4 C (CH 2 ) 6 N N (CH 2 ) 6 H O O N C O H O ou H (CH 2 ) 4 C C Pontes de Hidrogênio 21 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo 37. A) O O H R H nO N R’C O CN B) Não. O ácido lático não poderia ser usado para produzir um tipo de náilon, pois conforme o texto da questão, a reação requer um ácido dicarboxílico e o ácido lático é um ácido monocarboxílico. 39. A) A reação de polimerização pode ser esquematizada por: O H n H 2 O+ CCOHO H O O C n O HH HH OC HC H OH HH OCO C C Trata-se de uma reação de condensação. B) OHOH HOHO CC O O C + n H 2 O n ácido carboxilicoálcool OH OH HH OCO C C HH HH CC éster 44. A) Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + H 2 B) –[CH 2 CHCH 3 ]n – 49. A) Fórmula estrutural do produto de adição do ácido acético ao acetileno: C O O H CH 3 H H C C Observação: C O catalisador ∆ H O O H CH + H 3 C C C CH 3 H H CCH B) Fórmula estrutural da unidade que se repete na cadeia do poli (acetato de vinila). C H H H O C O CH 3 C n Observação: C H H H O C O CH 3 C n O O H C C CH 3 n H H C 50. Soma das afirmações corretas = 02 + 16 = 18. 01) Incorreto. O PET é um polímero de condensação, devido à saída de água durante a sua formação. O C C + n H 2 C CH2n n O HO O C2 nH2O + O OH OH OH ácido tereftálico etilenoglicol C O O politereftalato de etileno PET CH 2 CH 2 02) Correto. O PET é um poliéster (apresenta a repetição da função éster em sua cadeia) utilizado na fabricação de fibras têxteis e de embalagens para refrigerantes. O C O n politereftalato de etileno PET éster CH 2 C O O CH 2 04) Incorreto. Na reação de polimeração para obtenção do PET é produzida água, além do politereftalato de etileno. 08) Incorreto. O vidro é um material reciclável. 16) Correto. O nome IUPAC do ácido tereftálico é ácido parabenzenodioico. O OH C OH H C Ácido parabenzenodioico 51. Teremos: 17 · M mero = 714 g M mero = 42 g M hidrocarboneto = 42 g / mol ⇒ H 2 C = CH – CH 3 (propeno) Observação: 17 H 2 C = CH – CH 3 → [C 3 H 8– – ] 17 H 2 C = CH – CH 3 + H 2 O → C 3 H 8 O C (x = 3) H (y = 8) O (z = 1) ⇒ C 3 H 8 O (composto inicial) Nomes : propan – 2 – ol ou propan –1 –ol. 52. a) Eteno: nH 2 C CH2 Eteno Polietileno - PE P, T CH 2 CH 2( )n Observação teórica: o polietileno é empregado na fabricação de recipientes como sacos, garrafas, etc. Existem inúmeras utilidades. 22F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 b) 2-propeno-nitrila: nH 2 C CH 2-propeno-nitrila n Poliacrilonitrila P, T CH 2 CH CHCH Observação teórica: a poliacrilonitrila é usada como fibra têxtil e na produção de tecido, entre outras aplicações. c) 2-metil-propenoato de metila: nH 2 C C 2-metil-propenoato de metila Polimetacrilato de metila P, T CH 2 C COOCH 3 COOCH 3 n CH 3 CH3 Observação teórica: o polimetacrilato de metila é muito resistente e apresenta excelentes qualidades ópticas sendo utilizado como “vidro plástico”. d) Etenil-benzeno (vinil-benzeno): C CH CH CH HC HC nHC CH2 Etenil-benzeno ou tireno Poliestireno - PS CCH CH CH HC HC P, T CH CH 2 n Observação teórica: o poliestireno é bom isolante elétrico, utilizado na fabricação de pratos, copos, etc. Expandido origina o “isopor”. e) 1,3-butadieno com etenil-benzeno (vinil-benzeno): C CH CH CH HC HC xH 2 C CH CH CH2CH+ y H2C C CH CH CH HC HC P, T CHCH 2 x y CH CHCH 2 CH 2 Etenil-benzeno ou estireno Buna-S ou borracha GRS ou borracha SBR Observação teórica: a buna-S é uma borracha muito resistente ao atrito utilizada na fabricação de pneus. 53. C 5 H 8 · 5 · 12 Da + 8 · 1 Da = 68 Da Massa total do pol mero Massa de um mon mero Da Da í ô = ⋅ ⋅ = 1 310 10 68 3 19,26 · 103 ≈ monômeros 54. Um polímero condutor deve apresentar, preferencialmente, ligações sigma (σ) e pi (π) alternadas: H N H n N σ σσπ π π π σ σ 55. A) Correta. A produção do PET exige a utilização de dois monômeros, o etenodiol (etilenoglicol) o ácido benzeno-1,4-dioico (ácido tereftálico). ácido tereftálico (ácido 1,4-benzenodioico) etilenoglicol (etenodiol) politereftalato de etileno PET CH CH CH CC CHHO + n HC 2nH 2 O + OH OH C CH CHC O O CH CH CH CC CHO C CH 2 CH 2 C O O O n 23 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo B) Incorreta. A sacarose é um dissacarídeo. C) Incorreta. As proteínas são consideradas polímeros naturais. D) Incorreta. O polietileno é classificado como um polímero de adição e o poli(tereftalato de etileno) é classificado como um polímero de condensação. E) Incorreta. As macromoléculas do polietileno (apolares) se mantêm unidas por interações intermoleculares do tipo dipolo-induzido. 56. A) Incorreta. Polietileno, poliestireno e policloreto de vinila são exemplos de polímeros artificiais. nH 2 C CH2 P, T CH 2 CH 2 P, T P, T C CH CH CH n HC HC HC CH 2 C CH CH CH fenil-eteno ou estireno eteno cloro-eteno ou cloreto de vinila poliestireno PS polieteno ou polietileno PE HC HC n HC CH 2 C n HC CH 2 Cl n HC CH 2 policloreto de vinila PVC B) Correta. O monômero utilizado na formação de um polímero sintético de adição precisa ter pelo menos uma dupla ligação entre carbonos. Exemplo: C R R R R Cn P, T R R n R R C C C) Incorreta. As proteínas possuem como monômeros os aminoácidos e são exemplos de polímeros naturais. D) Incorreta. A deterioração de polímeros artificiais demora muito tempo, em alguns casos, até séculos. 57. Unidade monomérica: O O H H H H (C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ) n H OH OH CH 2 OH Reação de esterificação com ácido nítrico : 3 n HO – NO 2 + [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n H SO2 4 → 3 nH2O + [C6H7O2(O – NO2)3]n C 6 H 7 O 2 (O – NO 2 ) 3 = 297 g/mol [C 6 H 7 O 2 (O – NO 2 ) 3 ] n = 3,861 · 105 g/mol n · 297 = 3,861 · 105 n = 0,013 · 105 = 1.300 Número de unidades monoméricas necessárias para gerar a cadeia polimérica = 1.300. 24F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 58. Dentre os homopolímeros formados a partir dos monômeros da figura, aquele que apresenta solubilidade em água é a poliacrilamida, pois este polímero faz ligações de hidrogênio com a água. NH 2 CH OC n H 2 C C n CH NH 2 O O C CCH N HH H O H H HO HOC . . . . . 59. A) Fórmulas estruturais: CH buta-1,3-dieno 2-cloro-buta-1,3-dieno (cloropreno) CH CH 2 H 2 C C CH CH 2 H 2 C Cl B) A partir do monômero 2-cloro-buta-1,3-dieno é obtido o poli -2-cloro-but-2-cloro-but-2-eno conhecido comercialmente como neopreno: 2-cloro-buta-1,3-dieno (cloropreno) poli-2-cloro-but-2-eno (neopreno) C CH CH 2 Cl n H 2 C C CHCH2 n CH 2 Cl Tipo de isomeria espacial presente no neopreno: cis-trans. 60. A) Para 1 mol de glicose, vem: 1C 6 H 12 O 6 + 6 CO 2 → 6 H 2 O Para 1 mol do ácido graxo derivado do lipídio, vem: + + ácido graxo glicerol 3 H 2 C H 2 C O C C 11 H 23 O HC O C O O C O H 2 C H 2 C OH HC OH OH C 11 H 23 3 H2O + 17 O 2 12 CO 2 + 12 H 2 O C 11 H 23 C 11 H 23 HO C O 1 C11H23 HO C O 17 mols de oxigênio consumidos Conclusão: haverá maior consumo de oxigênio no caso do ácido graxo proveniente do lipídio. 6 mols de oxigênio consumidos 25 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo B) Um jogador de futebol recebeu, a cada dia, uma dieta contendo 600 g de carboidrato e 80 g de gordura, então: Energia por componente dos alimentos: Carboidrato ....... 4 kcal/g Gordura ............. 9 kcal/g 1 g _____ 4 kcal 600 g _____ E carboidrato E carboidrato = 2.400 kcal 1 g _____ 9 kcal 80 g _____ E lípidio E lípidio = 720 kcal E total = 2.400 kcal + 720 kcal = 3.120 kcal Cálculo da energia consumida por km percorrido em um treino (kcal/km), considerando que a energia necessária para essa atividade corresponde a 2/3 da energia total: E kcal E kcal km km = ⋅ = 2 3 3 120 2 080 . . Distância média percorrida por um jogador: 5000 m/treino, ou seja 5 km, então: 2.080 kcal _____ 5 km E _____ 1 km E = 416 kcal Conclusão : 416 kcal/km. 61. Soma das alternativas corretas = 16. 01. Incorreta. O polietileno é produzido a partir do monômero eteno ou etileno por meio de uma reação de adição. nCH CH CH CH pol mero P T n2 2 2 2 = → − − −( ), (mon mero) ( ) Eterno ou eti ô í lleno no ou no PE Polietile polietile 02. Incorreta. Os polímeros de adição não apresentam todas as cadeias poliméricas com mesmo valor de massa molecular, devido à introdução de novos átomos. 04. Incorreta. No poliestireno o anel aromático não faz parte da cadeia principal do polímero. C CH CH CH HC HC nHC CH2 CHP, T C CH CH CH n HC HC C fenil-eteno ou estireno poliestereno PS 08. Incorreta. O polipropileno pode ser produzido a partir do propileno ou propeno por uma reação de adição. CH 2 CHn H 2 C CH CH 3 n CH 3 propeno ou propileno polipropileno P, T 16. Correta. O teflon é produzido a partir do tetrafluoretileno, em uma reação de adição. C F F F F Cn P, T F F n F F C C 26F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 018.592 - 143810/19 62. Identificação dos polímeros: H OCH 2 CH 2 OOC(CH 2 ) 4 CO OCH 2 CH 2 OH COOCH 2 CH 2 CH 2OOC A) B) C) D) E) F) G) H) OH n H n CH 2 CH 2 n n CH 2 CH 2 O n CH 2 CH 2 n NH(CH 2 ) 7 CO n NH(CH 2 ) 3 CO n CH 2CH2 Análise das afirmações: I. Incorreta. A temperatura de fusão do polímero A é menor do que a temperatura de fusão do polímero B, pois este apresenta maior superfície de contato devido à presença do anel aromático. II. Correta. A temperatura de fusão do polímero C é maior do que a temperatura de fusão do polímero D, pois este apresenta oxigênio ligado por dupla e geometria trigonal plana neste ponto da estrutura. A presença deste tipo de geometria na cadeia polimérica provoca afastamento e consequentemente diminuição da força de atração. III. Correta. A temperatura de fusão do polímero E é maior do que a temperatura de fusão do polímero F, pois E apresenta maior superfície de contato, além da presença do anel aromático. IV. Incorreta. A temperatura de fusão do polímero G é menor do que a temperatura de fusão do polímero H, pois este possui uma região apolar menor, ou seja, menor número de carbonos em sequência. 63. Polietileno de alta densidade (PEAD), o polietileno tereftalato (PET), o polipropileno (PP), e o policloreto de vinila (PVC) são polímeros sintéticos (fabricados artificialmente). Exemplos: CH OH OH CH – CH C C O OH 2 nH 2 O + ácido tereftálico politereftalato de etilleno etillenoglicol C + CH = CH nHC O n C OH CH 2 P, T Cl cloro-eteno ou cloreto de vinila nHC CH Cl C CH – CH C C O O n n O C CH = CH O CH 2 CH 2 C 27 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 018.592 - 143810/19 Módulo de estudo 64. O látex citado no texto também é conhecido como borracha natural,
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