Na copolimerização do cloreto de vinila e acetato de vinila, qual a composição do monômero na alimentação é necessária para produzir um copolímero contendo 5 % em mol de acetato de vinila.?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre copolimerização de cloreto de vinila e acetato de vinila. A pergunta é: qual a composição dos monômeros na mistura inicial (alimentação) que precisamos para obter um copolímero que contenha 5 % em mol de acetato de vinila? Para resolver isso, vamos usar a teoria da copolimerização, especificamente a equação de copolimerização que relaciona as proporções dos monômeros na alimentação com aquelas no copolímero.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que, na copolimerização, os monômeros reagem juntos para formar um copolímero. A composição do copolímero depende das reatividades dos monômeros e das suas proporções iniciais na mistura. A equação que usamos para isso é a Equação de Mayo-Lewis, que nos ajuda a relacionar a composição dos monômeros na alimentação com a composição no copolímero.

Passo 3

A Equação de Mayo-Lewis é dada por:
c1c2 = f1 r11 + f2 r21f1 r12 + f2 r22
Onde:
  • $ c_1 $ e $ c_2 $ são as frações molares dos monômeros no copolímero.
  • $ f_1 $ e $ f_2 $ são as frações molares dos monômeros na alimentação.
  • $ r_{ij} $ são os coeficientes de reatividade, que nos dizem a preferência dos monômeros em se incorporar ao crescimento da cadeia polimérica.

Passo 4

No nosso caso, queremos que o copolímero tenha 5 % em mol de acetato de vinila, o que significa que $ c_{acetato} = 0.05 $ e $ c_{cloreto} = 0.95 $. Assumindo que as reatividades $ r_{ij} $ sejam iguais para simplificar (ou se não forem fornecidas), podemos simplificar a equação. Para esse exercício, vamos considerar uma copolimerização aleatória, onde a composição do copolímero reflete diretamente a composição na alimentação.

Passo 5

Se a composição do copolímero reflete a alimentação, então a fração molar de acetato de vinila na alimentação $ f_{acetato} $ também será 0.05, ou seja, 5 %. Portanto, a mistura inicial deve conter 5 % em mol de acetato de vinila e 95 % em mol de cloreto de vinila.

Resposta

A composição dos monômeros na alimentação deve ser 5 % em mol de acetato de vinila e 95 % em mol de cloreto de vinila.

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