Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 14.Perguntas e Problemas - Ex. 23
Para cada um dos seguintes pares de polímeros, faça o seguinte: (1) diga se é possível determinar se um polímero tem maior possibilidade de cristalizar que o outro; (2) Se isso for possível, diga qual apresenta a maior probabilidade, e então cite a(s) razão(ões) para sua escolha; e (3) Se não for possível fazer essa determinação, diga o porquê.
- Cloreto de polivinila linear e sindiotático; poliestireno linear e isotático
- Fenol-formaldeído em rede; cis-isopreno linear e com alto grau de ligações cruzadas
- Polietileno linear; polipropileno isotático levemente ramificado.
Passo 1
Pra responder essa questão vamos entender o que é a cristalização. A cristalização dos polímeros no caso quer dizer a compactação da cadeia de forma que o arranjo das moléculas fique ordenado.
Então quanto mais complexa for a molécula, no sentido de ter de repente anéis ou ramificações, mais difícil é dessas cadeias se compactarem totalmente fazendo com que apareçam regiões amorfas ali no meio.
Beleza, agora sabendo disso, vamos analisar as estruturas de cada uma e escolher o que a questão pede.
Passo 2
Antes de olhar as estruturas, vamos desvendar o que significa cada um desses nomes:
Linear – a cadeia não se conecta com outras, cada “fio” de moléculas é independente. Isso facilita o processo de compactação!
Sindiotátio – As ramificações se alternam, tipo uma pra cima uma pra baixo uma pra cima uma pra baixo.
Isotático – As ramificações estão todas pro mesmo lado.
Agora vamos olhar pra estrutura das moléculas!
Cloreto de polivinila:
Poliestireno:
Olhando pras duas moléculas a gente pode imaginar que a molécula do cloreto de polivinila é bem menor e menos complexa. Além disso, o fato das ramificações serem alternadas facilita o encaixe para que as cadeias se compactem. Então o mais provável de cristalizar é o cloreto de polivinila.
Passo 3
Na letra b vemos duas novas informações:
Ligações cruzadas – São ligações entre as cadeias (“fios”) de polímero.
Polímero em rede – São ligações tridimensionais entre as moléculas de polímero.
Detalhe, o polímero com muitas ligações cruzadas também pode ser considerado em rede.
Em ambos os casos a compactação se torna muito difícil, uma vez que esses tipos de ligação determinam a distância entre as cadeias, impedindo que elas fiquem mais próxima.
Então pra essas duas opções não é possível dizer quem tem mais chance de se cristalizar.
Passo 4
Na letra c, temos duas moléculas simples. Onde uma é linear e sem ramificações, devido a sua estrutura, que é o etileno:
E a outra é levemente ramificada.
Nesse caso, o polietileno é mais provável de cristalizar justamente por ter todos os aspectos favoráveis a cristalização: molécula pequena, simples, não ramificada e linear.
Resposta
- Cloreto de polivinila
- Não é possível dizer
- Polietileno