apostila de química orgânica – 4º bimestre - PROF. RICARDO ...
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APOSTILA DE QUÍMICA ORGÂNICA <strong>–</strong> <strong>4º</strong> BIMESTRE<br />
TEORIA 28 <strong>–</strong> POLÍMEROS<br />
Alguns tipos <strong>de</strong> moléculas pequenas, chamadas monômeros, po<strong>de</strong>m ligar-se entre si, dando origem a<br />
macromoléculas, <strong>de</strong>nominadas polímeros (do grego poli = muitos + meros = partes), por meio <strong>de</strong> uma reação<br />
<strong>de</strong>nominada polimerização.<br />
Na natureza existem alguns polímeros: celulose, proteínas, látex. Os químicos também criaram polímeros<br />
sintéticos, "copiando" os polímeros naturais.<br />
POLÍMEROS SINTÉTICOS<br />
Os polímeros sintéticos po<strong>de</strong>m ser classificados basicamente em dois grupos: <strong>de</strong> adição e <strong>de</strong><br />
con<strong>de</strong>nsação.<br />
POLÍMEROS DE ADIÇÃO<br />
As substâncias utilizadas na produção <strong>de</strong>sses polímeros apresentam obrigatoriamente pelo menos uma<br />
dupla ligação entre carbonos. Durante a polimerização, ocorre a ruptura da ligação π e a formação <strong>de</strong> duas novas<br />
ligações simples, como mostra o esquema:<br />
<strong>de</strong>les:<br />
Nome: _________________________________________________ nº: ________<br />
Bimestre: <strong>4º</strong> Ano/série: 3ª série _____ Ensino: Médio<br />
Componente Curricular: Química<br />
Professor: Ricardo Honda<br />
Data: ____ /____ /____<br />
O quadro a seguir apresenta alguns monômeros e os respectivos polímeros e objetos obtidos a partir<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
POLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO<br />
Esses polímeros são formados, geralmente, pela reação entre dois monômeros diferentes, com a<br />
eliminação <strong>de</strong> moléculas pequenas — por exemplo, água. Nesse tipo <strong>de</strong> polimerização, os monômeros não<br />
precisam apresentar duplas ligações entre carbonos, mas é necessária a existência <strong>de</strong> dois tipos <strong>de</strong> grupos<br />
funcionais diferentes.<br />
Veja, a seguir, alguns polímeros <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsação e suas aplicações.<br />
Poliéster<br />
Um dos tipos <strong>de</strong> poliéster mais comuns é o dracon, obtido pela reação entre ácido tereftálico e o<br />
etilenoglicol (etanodiol):<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
Poliamida<br />
A reação po<strong>de</strong> ser representada pela equação:<br />
O quadro a seguir apresenta outros polímeros <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsação e alguns objetos obtidos a partir <strong>de</strong>les:<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
LISTA 28 <strong>–</strong> POLÍMEROS<br />
01. O esquema a seguir mostra uma reação genérica <strong>de</strong> polimerização por adição.<br />
Complete as equações seguintes e indique o nome do polímero formado.<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
02. (UNICAMP) <strong>–</strong> O estireno é polimerizado, formando o poliestireno (um plástico muito utilizado em embalagens<br />
e objetos domésticos), <strong>de</strong> acordo com a seguinte equação:<br />
Dos compostos orgânicos relacionados no enunciado <strong>de</strong>sta questão, qual <strong>de</strong>les po<strong>de</strong>ria se polimerizar numa<br />
reação semelhante? Faça a equação correspon<strong>de</strong>nte e dê o nome do polímero formado.<br />
03. (FUVEST) <strong>–</strong> Qual das moléculas representadas abaixo tem estrutura a<strong>de</strong>quada à polimerização, formando<br />
macromoléculas?<br />
Alternativa D.<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
04. (MACKENZIE) <strong>–</strong> A fórmula do polietileno está representada a seguir.<br />
O monômero que origina esse polímero:<br />
a) é o eteno.<br />
b) é um alqueno (ou alceno) <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>ia carbônica ramificada.<br />
c) é o metano.<br />
d) é o etino.<br />
e) não pertence à função hidrocarboneto.<br />
05. (UNESP) <strong>–</strong> Acetileno po<strong>de</strong> sofrer reações <strong>de</strong> adição do tipo:<br />
A polimerização do acetato <strong>de</strong> vinila forma o PVA, <strong>de</strong> fórmula estrutural mostrada acima.<br />
a) Escreva a fórmula estrutural do produto <strong>de</strong> adição do HCl ao acetileno.<br />
b) Escreva a fórmula estrutural da unida<strong>de</strong> básica do polímero formado pelo cloreto <strong>de</strong> vinila (PVC).<br />
06. (FUVEST) <strong>–</strong> Completa-se a<strong>de</strong>quadamente a tabela a seguir se A, B e C forem, respectivamente:<br />
a) polietileno, H3C <strong>–</strong> CH2Cl, tubulações.<br />
b) polietileno, H2C = CHCl, roupas.<br />
c) poliestireno, H2C = CHCl, tomadas elétricas.<br />
d) poliestireno, C6H5 <strong>–</strong> CH = CH2, roupas.<br />
e) polipropileno, H3C <strong>–</strong> CH2Cl, tomadas elétricas.<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
INSTRUÇÕES PARA OS EXERCÍCIOS DE 7 A 10.<br />
As equações genéricas a seguir representam reações semelhantes às ocorridas em polimerização por<br />
con<strong>de</strong>nsação.<br />
Com base nessas informações, faça os exercícios a seguir.<br />
07. Uma das fibras mais comuns na indústria têxtil é o poliéster. Um fragmento <strong>de</strong>ssa fibra po<strong>de</strong> ser representado<br />
por:<br />
a) Indique o grupo funcional característico <strong>de</strong>ssa fibra.<br />
b) A quais funções pertencem os monômeros que <strong>de</strong>vem ser utilizados para produzi-la?<br />
Ácido carboxílico e álcool.<br />
08. O náilon foi uma das primeiras fibras sintéticas produzidas pelo homem. Seus monômeros se unem por meio<br />
do grupo<br />
a) Qual função <strong>orgânica</strong> é caracterizada por esse grupo?<br />
Amida.<br />
b) Indique uma substância natural que contém o grupo mencionado.<br />
Proteína.<br />
09. (PUCCAMP) <strong>–</strong> O polímero dácron, usado na fabricação <strong>de</strong> tecidos, é obtido pela con<strong>de</strong>nsação <strong>de</strong> etilenoglicol<br />
com ácido tereftálico, mostrado a seguir:<br />
Na estrutura do polímero caracteriza-se a função:<br />
a) éter. b) al<strong>de</strong>ído. c) anidrido <strong>de</strong> ácido. d) cetona. e) éster.<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
10. (UNESP) <strong>–</strong> Garrafas plásticas <strong>de</strong>scartáveis são fabricadas com o polímero PET (polietilenotereftalato), obtido<br />
pela reação entre o ácido tereftálico e o etilenoglicol, <strong>de</strong> fórmulas estruturais:<br />
a) Empregando fórmulas estruturais, escreva a equação <strong>química</strong> da reação entre uma molécula <strong>de</strong> ácido<br />
tereftálico e duas moléculas <strong>de</strong> etilenoglicol.<br />
b) I<strong>de</strong>ntifique e assinale a função <strong>orgânica</strong> formada na fórmula estrutural do produto da reação.<br />
11. (UNESP) <strong>–</strong> O náilon é um polímero obtido da reação entre ácido hexanodioico e 1,6-diaminoexano. As<br />
fórmulas moleculares do ácido dicarboxílico e da diamina são, respectivamente:<br />
a) C4H8O2 e C4H6N4<br />
b) C5H10O3 e C6H6N<br />
c) C6H8O2 e C6H8N2<br />
d) C6H10O4 e C6H16N2<br />
e) C8H12O2 e C6H14N2<br />
Ácido hexanodioico<br />
1,6-diaminoexano<br />
12. (UNESP) <strong>–</strong> Os monômeros <strong>de</strong> fórmulas estruturais mostradas são utilizados na obtenção <strong>de</strong> importantes<br />
polímeros sintéticos.<br />
Escreva a unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> repetição dos polímeros formados por reações <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsação (isto é, com eliminação <strong>de</strong><br />
água) entre:<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
a) ácido dicarboxílico e diol;<br />
b) ácido dicarboxílico e diamina.<br />
13. (FUVEST) <strong>–</strong> Os poliésteres são polímeros fabricados por con<strong>de</strong>nsação <strong>de</strong> dois monômeros diferentes, em<br />
sucessivas reações <strong>de</strong> esterificação. Dentre os pares <strong>de</strong> monômeros a seguir,<br />
po<strong>de</strong>m ser formados poliésteres:<br />
a) por todos os pares. d) apenas pelos pares I e IV.<br />
b) apenas pelos pares II, III e IV. e) apenas pelo par IV.<br />
c) apenas pelos pares II e III.<br />
14. (UFRJ) <strong>–</strong> Um dos maiores problemas ambientais da atualida<strong>de</strong> é o do lixo urbano e, em especial, o do lixo<br />
plástico. Dentre os plásticos encontrados no lixo, po<strong>de</strong>mos citar o polietileno (sacos e garrafas) e o politereftalato<br />
<strong>de</strong> etileno, conhecido como PET (garrafas <strong>de</strong> refrigerantes). A síntese do polietileno se dá pela reação <strong>de</strong><br />
polimerização do eteno, segundo a equação mostrada em (I).<br />
Já o PET é um poliéster formado por unida<strong>de</strong>s con<strong>de</strong>nsadas <strong>de</strong> dois monômeros, um diálcool e um diácido,<br />
conforme a estrutura mostrada em (II).<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda
Um dos processos <strong>de</strong> reciclagem das garrafas <strong>de</strong> PET é a <strong>de</strong>composição do polímero em seus monômeros, por<br />
meio <strong>de</strong> uma reação <strong>de</strong> hidrólise.<br />
Com base na estrutura do PET, escreva as fórmulas estruturais dos seus monômeros.<br />
15. (UNESP) <strong>–</strong> Estão representados a seguir fragmentos dos polímeros náilon e <strong>de</strong>xon, ambos usados como fios<br />
<strong>de</strong> suturas cirúrgicas.<br />
a) I<strong>de</strong>ntifique os grupos funcionais dos dois polímeros.<br />
Náilon: amida; Dexon: éster.<br />
b) O <strong>de</strong>xon sofre hidrólise no corpo humano, sendo integralmente absorvido no período <strong>de</strong> algumas semanas.<br />
Nesse processo, a ca<strong>de</strong>ia polimérica é rompida, gerando um único produto, que apresenta duas funções<br />
<strong>orgânica</strong>s. Escreva a fórmula estrutural do produto e i<strong>de</strong>ntifique essas funções.<br />
Elaboração: Prof. Ricardo Honda