Calcular a composição do copolímero formado (radicalar) pelo par de monômero acrilonitrila (
) e estireno (
) em que é utilizado
de acrilonitrila no meio reacional. Se a polimerização ocorresse via mecanismo aniônico, o que se esperaria da incorporação da acrilonitrila neste sistema?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a composição do copolímero formado pela acrilonitrila e o estireno usando a polimerização radicalar. Vamos precisar entender sobre coeficientes de reatividade e como eles influenciam na composição final do copolímero. Também vamos comparar o que aconteceria se a polimerização fosse via mecanismo aniônico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em uma copolimerização, a composição do copolímero depende dos coeficientes de reatividade dos monômeros envolvidos. Esses coeficientes são representados por $ r_1 $ e $ r_2 $ para a acrilonitrila e o estireno, respectivamente. No nosso caso, $ r_1 = 0,02 $ e $ r_2 = 0,29 $.
Passo 3
A proporção de monômeros no meio reacional também é importante. Aqui, temos 60% de acrilonitrila e 40% de estireno no meio. Vamos representar isso como $ f_1 = 0,60 $ para acrilonitrila e $ f_2 = 0,40 $ para estireno.
Passo 4
A fórmula para calcular a proporção de monômeros no copolímero ($ F_1 $ e $ F_2 $) em uma copolimerização radicalar é dada por:
Vamos usar essa fórmula para encontrar as proporções no copolímero.
Passo 5
Substituindo os valores que temos:
Isso significa que a relação entre acrilonitrila e estireno no copolímero é aproximadamente 0,1034:1.
Passo 6
Para encontrar a porcentagem de acrilonitrila no copolímero ($ F_1 $), usamos:
Então, no copolímero radicalar, a acrilonitrila compõe cerca de 9,37%.
Passo 7
Agora, vamos pensar no que aconteceria se a polimerização fosse via mecanismo aniônico. Nesse caso, a polaridade dos grupos funcionais dos monômeros influencia bastante. A acrilonitrila, tendo um grupo ciano (-C≡N), é mais polar e costuma se incorporar mais facilmente em mecanismos aniônicos, aumentando sua proporção no copolímero.
Resposta
No copolímero formado por polimerização radicalar, aproximadamente 9,37% da acrilonitrila está incorporada. Se a polimerização ocorresse via mecanismo aniônico, espera-se uma maior incorporação da acrilonitrila no copolímero devido à sua maior afinidade nesse tipo de mecanismo.