Em um balão de reação foram adicionados 3,5 mL de uma solução 0,16 mol / L de secbutil lítio em tolueno uma solução de 8,4 g de estireno em 200 mL de tolueno. Após a conversão total do monômero, a reação foi terminada através da adição de 2,8 mL de uma solução 0,10 mol / L 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.

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 Mn éçãô m m n_{init} $):
ninit
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:
Volume = 3,5 , mL = 0,0035 , L
Concentração = 0,16 , mol/L çã
nsec-butil Li = 0,0035 , L times 0,16 , mol/L = 0,00056 , mol

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:
C8H8

Passo 5

Agora, usando a relação $ M_n = \frac{m}{n_{init}} $, queremos manter a mesma massa molar, então:
Mn = mninit
Isso implica que:
mnsec-butil Li = mnNaNaft

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.
CNaNaft

Resposta

A concentração necessária de naftaleno de sódio para obter um polímero com a mesma massa molar é de $ 0,0028 , mol/L $.

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