Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 15.Perguntas e Problemas - Ex. 26
Calcule a porcentagem em peso de enxofre que deve ser adicionada para formar todas as ligações cruzadas possíveis em um copolímero cloropreno-acrilonitrila alternado, considerando que cinco átomos de enxofre participam de cada ligação cruzada.
Passo 1
Para um copolímero alternado de cloropreno-acrilonitrila, é solicitado que calculemos a porcentagem em peso de enxofre necessária para a reticulação completa, assumindo que, em média, cinco átomos de enxofre participem de cada reticulação.
As unidades de repetição de cloropreno e acrilonitrila são mostradas na Tabela 14.5, das quais se pode observar que existem dois locais possíveis de reticulação em cada unidade de repetição de cloropreno (um local em cada um dos dois átomos de carbono que estão duplamente ligados) e nenhum local possível para acrilonitrila;
Além disso, como é um copolímero alternado, a proporção de unidades de repetição de cloropreno para acrilonitrila é de 1: 1. Assim, para cada par de unidades de repetição combinadas de cloropreno-acrilonitrila que reticulam, são necessários dez átomos de enxofre ou, para reticulação completa, a proporção de enxofre para (cloropreno-acrilonitrila) é de 5: 1.
Passo 2
Agora, vamos considerar como base, um mole da unidade de repetição combinada cloropreno-acrilonitrila. Para uma reticulação completa, são necessários cinco mols de enxofre. Assim, para convertermos essa composição em porcentagem em peso, é necessário converter moles em massa. A unidade de repetição de acrilonitrila consiste em três átomos de carbono, três átomos de hidrogênio e um átomo de nitrogênio; a unidade de repetição de cloropreno é composta por quatro carbonos, cinco hidrogênios e um cloro. Isso fornece um peso molecular para a unidade de repetição combinada de
Ou, em uma toupeira desta unidade de repetição combinada, existem . Além disso, para a reticulação completa são necessários 5.0mol de enxofre, o que equivale a . Assim, a concentração de S no percentual em peso de é apenas