Enunciado
Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 6.Aplicações - Ex. 16
Alguns polímeros podem formar mesofases cristalinas líquidas com propriedades físicas incomuns. Por exemplo, o Kevlar (3) cristalino líquido é resistente o suficiente para ter sido escolhido como material para coletes à prova de balas, sendo estável em temperaturas de até 600 K. Que interações moleculares contribuem para a formação, estabilidade térmica e resistência mecânica da mesofase cristalina líquida do Kevlar?
Passo 1
Opaaaaa, gente!!!Bora que bora resolver esse problema aplicado?
Kevlar é uma amida poliaromática. Os grupos fenil dão uma aromaticidade a estrutura e além disso vão também conceder uma estrutura rígida e planar. O grupo amida é esperado que sirva como uma ligação peptídica que conecta os resíduos de aminoácido com as moléculas de proteína. Esse grupo também é planar uma vez que sua ressonância produz um caráter de ligação dupla parcial entre o carbono e o átomo de nitrogênio. Associado a isso também a gente terá uma barreira de energia significativa prevenindo a rotação livre na ligação C-N. Os dois grupos fenil (SÃO VOLUMOSOSO PRA CARAMBA) nas pontas do grupo amida são trans porque o impedimento estérico faz com que a conformação cis seja inviável.
Passo 2
A planicidade da molécula de Kevlar torna possível algumas forças de interação a serem consideradas: Van der Waals como interação entre moléculas adjacentes e fortes ligações de hidrogênio entre os grupos amidas e as moléculas adjacentes. Essas ligações criam uma alta estabilidade térmica nesse polímero e uma força/resistência mecânica muito acentuada. Se liga nas forças que estão atuando na figurinha a seguir.
Kevlar é capaz de absorver também uma grande quantidade de energia, como energia cinética de uma bala ejetada de uma arma.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)