Em um balão de reação foram adicionados
de uma solução
de secbutil lítio em tolueno uma solução de
de estireno em 200 mL de tolueno. Após a conversão total do monômero, a reação foi terminada através da adição de
de uma solução
de diclorometano em tolueno.
c) Se fosse utilizado sódio naftaleno como iniciador, qual seria a concentração necessária para obter um polímero com a mesma massa molar do item b) e encerrando a reação com a adição de metanol.
c) Se fosse utilizado sódio naftaleno como iniciador, qual seria a concentração necessária para obter um polímero com a mesma massa molar do item b) e encerrando a reação com a adição de metanol.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para descobrir qual a concentração necessária de naftaleno de sódio para iniciar a reação de polimerização do estireno, de modo que o polímero formado tenha a mesma massa molar que obtivemos na parte b). Além disso, a reação será encerrada com a adição de metanol. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de estequiometria na polimerização por iniciação radicalar, calcular moles de iniciador e monômero, e usar relações entre eles para achar a concentração do naftaleno de sódio.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a massa molar do polímero ($ M_n
m
n_{init} $):
Queremos que o $ M_n $ seja o mesmo que na parte b). Portanto, precisamos manter a mesma relação $ \frac{m}{n_{init}} $.
Passo 3
Na parte b), usamos sec-butil lítio como iniciador. Vamos calcular os moles de sec-butil lítio utilizados:
Passo 4
A massa de estireno usada foi de 8,4 g. Para achar os moles de estireno, usamos a massa molar do estireno ($ C_8H_8 $), que é aproximadamente 104,15 g/mol:
Passo 5
Agora, usando a relação $ M_n = \frac{m}{n_{init}} $, queremos manter a mesma massa molar, então:
Isso implica que:
Passo 6
Precisamos encontrar a concentração da solução de naftaleno de sódio ($ C_{NaNaft} $) que, em um volume $ V $, fornece 0,00056 mol. Sabendo que o volume total da solução de estireno é 200 mL (0,200 L), assumimos que o volume do iniciador e solventes é similar, então vamos considerar um volume total aproximado de 200 mL.
Resposta
A concentração necessária de naftaleno de sódio para obter um polímero com a mesma massa molar é de $ 0,0028 , mol/L $.