Os polímeros sintéticos podem ser classificados basicamente em dois grupos: de adição e de condensação.

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1 Algus tipos de moléculas pequeas, chamadas moômeros, podem ligar-se etre si, dado origem a macromoléculas, deomiadas polímeros (do grego poli = muitos + meros = partes), por meio de uma reação deomiada polimerização. a atureza existem algus polímeros: celulose, proteías, látex. s químicos também criaram polímeros sitéticos, "copiado" os polímeros aturais. PLÍMERS SITÉTIS s polímeros sitéticos podem ser classificados basicamete em dois grupos: de adição e de codesação. PLÍMERS DE ADIÇÃ As substâcias utilizadas a produção desses polímeros apresetam obrigatoriamete pelo meos uma dupla ligação etre carboos. Durate a polimerização, ocorre a ruptura da ligação π e a formação de duas ovas ligações simples, como mostra o esquema: π quadro a seguir apreseta algus moômeros e os respectivos polímeros e objetos obtidos a partir deles: Moômero P, T catalisador polímero bjetos etileo polietileo Recipietes para líquidos e capas para fios elétricos. propileo 3 3 polipropileo ED Tubos de caetas esferográficas.

2 620 PARTE 3 QUÍMIA RGÂIA Moômero P, T catalisador polímero bjetos estireo poliestireo Recipietes de isopor. l cloreto de viila l policloreto de viila (PV) aos para água e discos. otos: tetrafluoretileo politetrafluoretileo (PTE) teflo Películas atiaderetes para paelas e fita vedate. ciaeto de viila acriloitrila policiaeto de viila poliacriloitrila Roupas e matas para o ivero. acetato de viila 3 3 poliacetato de viila (PVA) hristof Gukel olas, titas, esmaltes e chicletes. eritreo polieritreo borracha sitética ED Magueiras de bombas de combustível.

3 Uidade 27 Polímeros PLÍMERS DE DESAÇÃ Esses polímeros são formados, geralmete, pela reação etre dois moômeros diferetes, com a elimiação de moléculas pequeas por exemplo, água. esse tipo de polimerização, os moômeros ão precisam apresetar duplas ligações etre carboos, mas é ecessária a existêcia de dois tipos de grupos fucioais diferetes. Veja, a seguir, algus polímeros de codesação e suas aplicações. 621 Poliéster Um dos tipos de poliéster mais comus é o draco, obtido pela reação etre ácido tereftálico e o etileo-glicol (etaodiol): ácido tereftálico 2 2 etileo-glicol etaodiol A reação pode ser represetada pela equação: ED Poliéster: usado a produção de fitas magéticas, de recipietes de produtos de limpeza, de magueiras e de tecidos. hristof Gukel Poliamidas ( 2 ) 4 + ( 2 ) ácido adípico (hexaodióico) 6 carboos hexametileodiamia (1, 6-hexaodiamia) 6 carboos

4 622 PARTE 3 QUÍMIA RGÂIA ( 2 ) 4 ( 2 ) 4 ( 2 ) ( 1) 2 ligação amídica áilo 66 quadro a seguir apreseta outros polímeros de codesação e algus objetos obtidos a partir deles: áilo: usado a produção de roupas, tecidos e fibras em geral. Silicoes 3 3 Si + Si Si Si 3 3 Si Briquedos e próteses estéticas. Policarboato difeol-propao fosgêio 3 + l l + 3 lexa: grupo característico: Polifeol ( ) Ricardo Azoury / Pulsar Escudos de proteção feol comum formol metaal ED 2 Bolas de bilhar, suporte para câmeras, telefoes e cabos de paelas. fórmica (baquelite)

5 Uidade 27 Polímeros Exercícios de classe 623 Adição 1. Defia moômero e polímero. 2. esquema abaixo mostra uma reação geérica de polimerização por adição: catalisador om base a represetação, equacioe as polimerizações das seguites substâcias e idique o ome do polímero e uma aplicação (uso): a) etileo b) c) P, T l cloreto de viila propileo 3 4. (Uesp-SP) Acetileo pode sofrer reações de adição do tipo: acetato de viila 3 PVA A polimerização do acetato de viila forma o PVA, de fórmula estrutural mostrada acima. a) Escreva a fórmula estrutural do produto de adição do l ao acetileo. b) Escreva a fórmula estrutural da uidade básica do polímero formado pelo cloreto de viila (PV). 5. (uvest-sp) moômero utilizado a preparação do poliestireo é o estireo: d) estireo estireo: 2 e) f) 3. (uvest-sp) Qual das moléculas represetadas a seguir tem estrutura adequada à polimerização, formado macromoléculas? a) l d) l b) e) c) tetrafluoretileo l 3 l acetato de viila l I Substâcia 3 ( 2 ) 3 3 Temperatura de ebulição (º), à pressão ambiete poliestireo expadido, cohecido por isopor, é fabricado polimerizado-se o moômero misturado com pequea quatidade de um outro líquido. ormam-se pequeas esferas de poliestireo, que aprisioam esse outro líquido. posterior aquecimeto das esferas a 90 º, sob pressão ambiete, provoca o amolecimeto do poliestireo e a vaporização total do líquido aprisioado, formado-se, etão, uma espuma de poliestireo (isopor). osiderado que o líquido de expasão ão deve ser polimerizável e deve ter temperatura de ebulição adequada, detre as substâcias idicadas a tabela dada, é correto utilizar, como líquido de expasão, apeas: a) I. c) III. e) I ou III. b) II. d) I ou II. 36 II 2 77 III

6 624 PARTE 3 QUÍMIA RGÂIA odesação 6. (Vuesp-SP) áilo é um polímero obtido pela reação etre ácido hexaodióico e 1, 6-diamiohexao. As fórmulas moleculares do ácido dicarboxílico e da diamia são, respectivamete: a) e d) e b) e 6 6. e) e c) e (Puccamp-SP) polímero draco, usado a fabricação de tecidos, é obtido pela codesação do etileoglicol com ácido tereftálico: a estrutura do moômero caracteriza-se a fução: a) éter. b) aldeído. c) aidrido de ácido. d) cetoa. e) éster. 8. Uma das fibras mais comus a idústria têxtil é o poliéster. Um fragmeto dessa fibra pode ser represetado por: 2 2 a) Idique o grupo fucioal característico dessa fibra. b) A quais fuções pertecem os moômeros que devem ser utilizados para produzi-la? 9. (Uesp-SP) Estão represetados a seguir fragmetos dos polímeros áilo e dexo, ambos usados como fios de suturas cirúrgicas. ( 2 ) 4 ( 2 ) 6 ( 2 ) 4 ( 2 ) 6 áilo dexo a) Idetifique os grupos fucioais dos dois polímeros. b) dexo sofre hidrólise o corpo humao, sedo itegralmete absorvido o período de algumas semaas. este processo, a cadeia polimérica é rompida, gerado um úico produto, que apreseta duas fuções orgâicas. Escreva a fórmula estrutural do produto e idetifique estas fuções. PLÍMERS ATURAIS s polímeros aturais são: a borracha; os polissacarídeos, como celulose, amido e glicogêio; e as proteías. A borracha atural é um polímero de adição, ao passo que os polissacarídeos e as proteías são polímeros de codesação, obtidos, respectivamete, a partir de moossacarídeos e amioácidos. Billy ustage / Toy Stoe A serigueira, árvore típica da região Amazôica, da qual se extrai o látex.

7 Uidade 27 Polímeros BRRAA A borracha atural é obtida da árvore evea brasiliesis (serigueira), por icisão feita em seu caule, obtedo-se um líquido braco de aspecto leitoso, cohecido atualmete por látex. moômero da borracha atural é o 2-metil-1, 3-butadieo (isopreo): ou A reação de polimerização ocorre aida a serigueira com o auxílio de uma ezima. Vulcaização moômero isopreo 3 látex obtido da serigueira é precipitado, dado origem a uma massa viscosa que é a borracha atural. A utilização desse tipo de borracha é limitada, pois ela se tora quebradiça em dias frios e extremamete gosmeta em dias quetes. Essa massa viscosa, quado aquecida com exofre, produz a borracha vulcaizada um material bastate elástico, que ão sofre alteração sigificativa com pequeas variações de temperatura e é bastate resistete ao atrito. A estrutura a seguir correspode a um fragmeto da cadeia da borracha vulcaizada, utilizada a fabricação de peus: 3 3 PLISSAARÍDES cat. A celulose, o amido e o glicogêio são deomiados polissacarídeos, uma vez que são obtidos pela polimerização dos moossacarídeos, cuja fórmula molecular é Esquematicamete, sua formação é a seguite: polímero 3 polisopreo borracha atural S S moossacarídeo dissacarídeo glicose frutose galactose 2 sacarose lactose maltose 625

8 626 dissacarídeo mais importate é a sacarose, cohecida também por açúcar de caa ou açúcar comum. A uião de várias moléculas de moossacarídeos dá origem aos polissacarídeos, como o amido, o glicogêio e a celulose: amido é a mais importate fote de carboidratos para o osso orgaismo. Está presete a forma de grãos das semetes e de raízes de umerosas platas, como: batata, trigo, arroz, milho, madioca, ceteio e cevada. polissacarídeo mais abudate a atureza é a celulose, que o ser humao é icapaz de digerir, ao cotrário dos bovios e outros rumiates, que possuem o trato digestivo bactérias produtoras de ezimas (celulase) capazes de metabolizá-la. Já os cupis apresetam, o sistema digestório, um protozoário (tricoipha) produtor de ezimas que também metaboliza a celulose. PRTEÍAS U PLIPEPTÍDES PARTE 3 QUÍMIA RGÂIA ( ) + ( 1) 2 glicose amido, glicogêio e celulose As proteías são polímeros formados a partir da codesação de α-amioácidos e estão presetes em todas as células vivas. Algumas proteías fazem parte da estrutura dos orgaismos, como fibras musculares, cabelo e pele; outras fucioam como catalisadores as reações que ocorrem os orgaismos e, esse caso, são deomiadas ezimas. á, aida, as proteías que atuam como reguladores do metabolismo os hormôios e as que fazem parte dos sistema imuológico. s α-amioácidos podem ser represetados geericamete por: 2 R em que R são agrupametos que irão origiar diferetes amioácidos. A iteração resposável pela formação de proteías ocorre etre o grupo ácido, presete em uma molécula de amioácido, e o grupo básico 2, 2 presete em outra molécula, com a elimiação de uma molécula de água, origiado uma ligação amídica ou peptídica:.. Um exemplo pode ser o da iteração etre a glicia e a alaia, a qual origia um dipeptídeo: glicia alaia ligação amídica ou peptídica dipeptídeo

9 Uidade 27 Polímeros A uião de () α-amioácidos origia uma proteía ou um polipeptídeo. Sua represetação pode ser dada por: R R R ada proteía apreseta uma seqüêcia característica de α-amioácidos (α-aa), deomiada estrutura primária, que idica quais são os α-aa presetes e qual é a seqüêcia em que estão uidos, origiado uma cadeia pricipal, em que os grupos R costituem cadeias laterais. 627 Exercícios de classe 1. (MS-SP) látex extraído do caule de serigueiras é uma mistura de muitas substâcias. A substâcia comercialmete importate é um polímero pertecete à fução: a) cetoa. d) hidrocarboeto. b) aldeído. e) amioácidos. c) álcool. 2. (MS-SP) A vulcaização da borracha baseia-se a reação do látex atural com quatidades cotroladas de: a) chumbo. d) magésio. b) exofre. e) parafia. c) ozôio. 3. (PU-RS) osidere o esquema a seguir: ( ) + 2 produto dessa reação caracteriza: a) proteía. b) poliéster. c) polissacarídeo. d) borracha atural. e) borracha sitética. 4. (EI-SP) A celulose é um polímero formado por associações de moléculas de: a) amioácidos. d) feóis. b) glicose. e) ésteres. c) ácidos graxos. 5. A uião de dois amioácidos produz um dipeptídeo com elimiação de uma molécula de água. osiderado os amioácidos a seguir: 2 glicia 2 3 ua-os e represete a formação de um dipeptídeo. alaia 6. (esgrario-rj) Idique, etre as substâcias a seguir, qual delas pode ser uma das uidades costituites de uma proteía: a) S b) c) 2 () () () d) ( 3 ) 2 ( 2 ) e) (USM-RS) bserve a reação: l l 2 3 a reação para sítese de -etil -metil propaamida, é formada uma ligação etre um átomo de carboo carboílico e um átomo de itrogêio, cohecida como ligação amida. Essa ligação, chamada peptídica, é também comum em macromoléculas de origem atural ecotradas em seres vivos, as quais são: a) o amido. d) o glicogêio. b) os triglicerídeos. e) as proteías. c) o aylo (esgrario-rj) São dadas as fórmulas dos seguites amioácidos: 2 2 glicia (GLI) 2 ( 3 ) alaia (ALA) Escreva a fórmula estrutural de um fragmeto de proteía GLI-ALA-GLI.

10 628 Exercícios propostos Adição 1. (Uicamp-SP) estireo é polimerizado formado o poliestireo (um plástico muito utilizado em embalages e objetos domésticos), de acordo com a equação: 2 2 a) Dos compostos orgâicos a seguir, qual deles poderia se polimerizar uma reação semelhate? propileo propao etilbezeo 3 tolueo b) aça a equação correspodete e dê o ome do polímero formado. 2. (UPI) Algus polímeros orgâicos, como o teflo e o poliestireo, são de extrema utilidade a fabricação de briquedos, utesílios domésticos e outros artigos de plástico. Marque a opção que represeta as estruturas dos precursores (uidades mooméricas) dos polímeros mecioados acima: I III a) I, II. d) II, III. b) I, III. e) III, IV. c) I, IV. 3. (UU-MG) Se você olhar ao seu redor, provavelmete idetificará algum objeto costituído de um polímero. A tita da parede, a caeta e o material de seu têis são algus exemplos. s polímeros estão em toda parte, torado ossa vida um pouco mais cofortável. Respoda: 3 IV II l a) que é um polímero e qual sua costituição? b) Desehe a estrutura básica do polietileo, um dos mais simples e mais importates polímeros sitetizados pelo homem. 4. (uvest-sp) 2 2 s compostos represetados acima podem ser obtidos por reações de adição de substâcias adequadas ao: a) metao. d) propeo. b) eteo. e) 2-butio. c) etio. 5. (uvest-sp) iaeto de viila pode ser produzido como equacioado a seguir: Aalogamete, o ácido acético pode-se adicioar ao acetileo, produzido um composto isaturado. A polimerização deste último produz o polímero poli (acetato de viila). a) Escreva a fórmula estrutural do produto de adição do ácido acético ao acetileo. b) Dê a fórmula estrutural da uidade que se repete a cadeia do poli (acetato de viila). odesação l 6. (SM) Sobre os polímeros áilo e kevlar, parcialmete represetados a seguir, é correto afirmar: a) Ambos são poliamidas. b) kevlar é um poliéster. PARTE 3 QUÍMIA RGÂIA 2 3 catalisador Δ áilo kevlar...

11 Uidade 27 Polímeros c) a formação do áilo participam dois moômeros: uma amia e um ácido carboxílico, cada qual com dois grupos fucioais. d) a formação do kevlar temos a participação de um só tipo de moômero, uma amida. e) áilo é um polietileo. 7. (Uesp-SP) s moômeros de fórmulas estruturais mostradas são utilizados a obteção de importates polímeros sitéticos Escreva a uidade de repetição dos polímeros formados por reações de codesação (isto é, com elimiação de água) etre: a) ácido dicarboxílico e diol; b) ácido dicarboxílico e diamia. 8. (uvest-sp) ácido 4-hidroxibutaóico ( ), em determiadas codições, sofre reações de esterificação e, em outras codições, reações de oxidação. Escreva: a) a equação da reação de esterificação itramolecular; b) a equação da reação de esterificação itermolecular, mostrado o polímero que pode se origiar; c) as fórmulas estruturais dos produtos de sua oxidação, os casos em que ão ocorre quebra da cadeia (UB-D) A molécula do áilo 66 pode ser obtida por meio da reação de polimerização por codesação etre o ácido adípico e a hexametileodiamia, cujas estruturas moleculares são apresetadas a seguir ácido adípico áilo hexametileodiamia om base as estruturas apresetadas, julgue os ites que se seguem. a) úmero de átomos de carboo que costituem as moléculas de ácido adípico e de hexametileodiamia relacioa-se com o ome dado ao polímero obtido a codesação: áilo 66. b) A reação de polimerização para a formação do áilo 66 libera água. c) áilo 66 é uma poliamida. d) ácido adípico é um ácido dicarboxílico. e) a reação mecioada, a hexametileodiamia comporta-se como uma base. 10. (URJ) s polímeros são moléculas de grade massa molecular e vêm sedo cada vez mais utilizados em substituição a materiais tradicioais, como por exemplo o vidro, a madeira, o algodão e o aço, a fabricação dos mais diferetes produtos. s polímeros são obtidos pela combiação de um úmero muito grade de moléculas relativamete pequeas chamadas moômeros. s moômeros de algus importates polímeros são apresetados a seguir: Moômero I. 2 3 II. 2 ( 2 ) 6 2 Polímero polipropileo áilo Utilização plásticos moldáveis fibras têxteis III. 3 3 draco fibras têxteis IV. baquelita isolate térmico, fórmica a) Idetifique a fução química de cada um dos moômeros apresetados. b) Qual dos moômeros acima apreseta maior caráter básico?

12 (Uicamp-SP) Para se ter uma idéia do que sigifica a preseça de polímeros sitéticos a ossa vida, ão é preciso muito esforço. Imagie o iterior de um automóvel sem polímeros, olhe para sua roupa, para seus sapatos, para o armário do baheiro. A demada por polímeros é tão alta que, em países mais desevolvidos, o seu cosumo chega a 150 kg/ao por habitate. Em algus polímeros sitéticos, uma propriedade bastate desejável é a sua resistêcia à tração. Essa resistêcia ocorre, pricipalmete, quado átomos de cadeias poliméricas distitas se atraem. áilo, que é uma poliamida, e o polietileo, represetados a seguir, são exemplos de polímeros. [ ( 2 ) 6 ( 2 ) 4 ] áilo [ 2 2 ] polietileo a) Admitido-se que as cadeias destes polímeros são lieares, qual dos dois é mais resistete à tração? Justifique. b) Desehe os fragmetos de duas cadeias poliméricas do polímero que você escolheu o item a, idetificado o pricipal tipo de iteração existete etre elas que implica a alta resistêcia à tração. Polímeros aturais 12. A equação a seguir represeta a polimerização do isopreo, moômero da borracha atural: 3 catalisador isopreo 3 poliisopreo Sabedo que o eritreo e o cloropreo se polimerizam da mesma maeira, equacioe as suas reações de polimerização. (Dados: 2 2 eritreo; 2 2 cloropreo.) l 13. ite três moossacarídeos e três dissacarídeos. Idique suas fórmulas moleculares. 14. (UI-RI/EE) "Quato mais se ivestiga mais assustador fica o escâdalo dos remédios falsificados. ( ) A empresa é acusada de ter produzido quase 1 milhão de comprimidos de fariha como sedo o medicameto Adrocur, usado o tratameto de câcer de próstata." (Revista Veja, set ) pricipal compoete químico da fariha é o amido, que é um: a) lipídio. d) poliéter. b) peptídeo. e) poliéster. c) polissacarídio. 15. (uvest-sp) osidere a estrutura cíclica da glicose, em que os átomos de carboo estão umerados: amido é um polímero formado pela codesação de moléculas de glicose, que se ligam, sucessivamete, através do carboo 1 de uma delas com o carboo 4 de outra (ligação "1 4"). a) Desehe uma estrutura que possa represetar uma parte do polímero, idicado a ligação "1 4" formada. b) ite uma outra macromolécula que seja polímero da glicose. 16. (UPR) a) Qual a estrutura molecular básica característica de uma proteía? b) Mostre a formação de uma ligação peptídica a partir de um composto orgâico com três átomos de carboo. 17. (UPE) A ligação peptídica é formada pela reação etre um ácido carboxílico e uma amia, liberado água. Qual das estruturas a seguir represeta o produto orgâico da reação etre o ácido etaóico (ácido acético) e a metilamia? a) 3 d) b) 3 c) PARTE 3 QUÍMIA RGÂIA e) (M-MG) A hidrólise do peptídeo abaixo forma amioácidos diferetes S 3 2 Idique a opção que represeta corretamete o úmero destes amioácidos. a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. (4) (3) (5) 2 (6) (2) (1)