Na publicação de T. Saegusa e colaboradores, os autores descreveram que a taxa de polimerização para o oxetano iniciada com
segue a seguinte equação:
a) Descreva o mecanismo de propagação desta polimerização.
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos uma equação que descreve a taxa de polimerização para o oxetano usando
como iniciador:
Aqui,
representa o monômero de oxetano,
é a espécie propagadora ativa, e
é a constante de propagação. O conteúdo da matéria envolve a polimerização catiônica, especificamente o mecanismo de propagação. Para resolver, precisamos entender como a molécula do monômero se liga à espécie ativa para formar a cadeia polimérica.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o mecanismo de propagação na polimerização. Após a iniciação, onde uma espécie ativa é criada (neste caso, iniciada por
), a propagação é o processo onde esta espécie ativa reage com um monômero, adicionando-o à cadeia polimérica em crescimento.
Passo 3
Agora, vamos conectar isso com a equação dada. A taxa de consumo do monômero (
) depende da concentração da espécie propagadora ativa (
) e da concentração do monômero. Isso indica que quanto mais espécies ativas e monômeros tiverem, mais rápido será o crescimento da cadeia polimérica.
Passo 4
Vamos detalhar o que acontece na molécula. A espécie ativa
, que é um cátion gerado pela interação com
, ataca o monômero de oxetano. O oxetano tem um anel de quatro membros que pode se abrir quando atacado pelo cátion, permitindo que o monômero se ligue à cadeia polimérica, formando uma nova espécie ativa para continuar o processo.
Passo 5
Visualizando a reação:
- A espécie ativa
, carregada positivamente, se aproxima do anel do oxetano. - O ataque do cátion faz com que o anel se abra, formando uma ligação covalente entre a cadeia polimérica e o novo monômero.
- Isso gera uma nova espécie ativa no final da cadeia, pronta para adicionar mais monômeros.
Resposta
O mecanismo de propagação na polimerização catiônica do oxetano iniciada com
envolve a espécie propagadora ativa (
) atacando o monômero de oxetano, abrindo seu anel e adicionando-o à cadeia polimérica. Esse processo gera uma nova espécie ativa, permitindo que a cadeia continue a crescer conforme novos monômeros são adicionados.