Aula 01. LIGAÇÕES de H ou PONTES de H H 2 O HF NH 3

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1 LIGAÇÕES de H ou PONTES de H Este tipo de ligação é um caso especial de ligação dipolo-dipolo, só ocorrendo entre moléculas polares. H 2 O HF NH 3 17

2 Polietileno (PEAD ou PEBD) É o polímero de maior aplicação comercial. Suas características são: -Grande resistência a agentes químicos; -Boa Flexibilidade; O Polietileno rígido (PEAD) é utilizado, por exemplo, na fabricação de recipientes, baldes, garrafas. O Polietileno flexível (PEBD) é utilizado na fabricação de sacolas plásticas em geral.

3 Polipropileno (PP) Suas características são: -Alta dureza; -Resistente à tração; Utilizado na confecção de capas, cordas, tubos, pára-choques e equipamentos médicos.

4 Poliestireno (PS) Utiliza-se na produção de objetos que devem ser moldados, como pratos, xícaras, copos. Possui elevado índice de refração podendo ser utilizado em iluminação. Se no processo de produção for expandido por gases origina o isopor, de baixa densidade, servindo para produção de geladeiras portáteis, baldes de gelo, bandejas descartáveis etc.

5 O PVC possui às mesmas características dos metais, podendo ser serrado ou moldado. Policloreto de vinila (PVC) Com isso, pode ser utilizado na produção de tubos, filmes plásticos, bolsas, toalhas, couros artificiais, cortinas entre outros. Restrições: O monômero é um potente cancerígeno; deve haver controle do teor residual que permanece no polímero, particularmente em aplicações em que o polímero vai entrar em contato com alimentos.

6 O Teflon possui várias utilidades e aplicações dentre as quais destacamos: Teflon (PTFE) O Teflon apresenta baixo coeficiente de atrito, podendo ser utilizado em mancais. É resistente a solventes e ao calor, utilizado em revestimento de panelas. É também um isolante elétrico, por isso é utilizado também em peças eletroeletrônicas.

7 Poliacrilonitrila (PAN) Lã sintética, conhecidas no comércio pelos nomes: Orlon, Drálon e Acrilã. Utilizada na confecção de cobertores e carpetes.

8 Polimetacrilato de metila (Acrílico ) É o vidro plástico, é utilizado em anúncios luminosos, óculos, lustres e objetos transparentes. É utilizado em tintas a base de látex, com a função de impermeabilizar e dar brilho à superfície pintada.

9 Vulcanização da Borracha A borracha natural é resultado da polimerização do isopreno, feita na própria planta, a seringueira Hevea brasiliensis. Este produto é mole e não apresenta resistência mecânica. Para que possa ser utilizada comercialmente ela é submetida ao processo de vulcanização (adição de enxofre às duas ligações), fazendo com que a borracha natural se transforme na borracha vulcanizada tridimensional.

10 Foi muito utilizada na 2ª Guerra Mundial para substituir a borracha natural, sendo utilizada atualmente nas bandas de rodagem dos pneus. Conhecida por SBR (Styrene Butadiene Rubber). Buna-S

11 Buna-N Outro tipo de borracha sintética, conhecida pelos nomes Perbunan e Chemipol.

12 Poliuretano Utilizado como isolante termo-acústico. Pode ser expandido por gases, formando uma espuma utilizada na fabricação de colchões e travesseiros.

13 Poliamida (Nylon ) -Apresenta elevada dureza, é utilizado na fabricação de engrenagens e em outras peças de maquinaria; -Possui baixo coeficiente de atrito podendo ser utilizado em rolamentos não lubrificados; -Pode ser transformado em finos filamentos, empregados principalmente na confecção de roupas e até pára-quedas.

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32 Polímeros Naturais

33 POLÍMEROS NATURAIS QUITINA é uma molécula complexa encontrada nos crustáceos: caranguejos, siris, lagostas, camarões. Também existe em insetos, fungos, cogumelos e minhocas. Quitina 49

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35 Hidroxietilcelulose Usado como laxante e espessante de shampoos e para limpar melhor o cabelo, devido a formação de colóides ao redor da sujeira. Hidroxietilcelulose (HEC) 51

36 Os polímeros naturais são: a borracha; os polissacarídeos, como celulose, amido e glicogênio; e as proteínas. A borracha natural é um polímero de adição, ao passo que os polissacarídeos e as proteínas são polímeros de condensação, obtidos, respectivamente, a partir de monossacarídeos e aminoácidos.

37 Polímeros Sintéticos:

38 Os polímeros sintéticos são produzidos quimicamente, em geral, de produtos derivados de petróleo. Eles podem oferecer uma infinidade de aplicações. São produzidos para atender cada aplicação requerida. O tamanho e composição química podem ser manipulados a fim de criar propriedades para quase todas as funções dos fluidos. Freqüentemente, polímeros sintéticos são preparados em substituição no etileno. O processo de polimerização ocorre através de uma reação adicional onde o etileno é substituído no final da cadeia de polímero. Na estrutura seguinte, o substituinte A pode ser algum grupo ativo: CH2 = CH - A Observe a ligação C-C e a enorme possibilidade de substituições. A ligação C-C é mais estável do que a união C-O encontrada em polímeros a base de celulose e amido. O C-C é resistente a bactérias e tem estabilidade de temperatura acima de 371 C. Mesmos os grupos de substituição vão degradar antes da união C-C nestas condições.

39 Classificação de Polímeros São normalmente classificados quanto: Estrutura química; Método de Preparação; Características Tecnológicas; Comportamento Mecânico.

40 1) Quanto à estrutura química Os grupos funcionais presentes são a base de classificação: poliamidas, poliésteres, poliéter, poliuretanas, etc.

41 2) Quanto ao método de preparação De um modo geral são divididos em polímeros de adição e polímeros de condensação, conforme ocorra uma simples adição, sem subprodutos, ou uma reação em que moléculas pequenas como H2O, HCl sejam eliminadas.

42 3) Quanto às características tecnológicas Dois grupos podem ser caracterizados: os termoplásticos e os termorrígidos.

43 4) Quanto ao comportamento mecânico Dividem-se em três grandes grupos: borrachas ou elastômeros, plásticos e fibras.

44 REAÇÕES DE POLIMERIZAÇÃO A reação química que conduz a formação de polímeros é a POLIMERIZAÇÃO. Grau de polimerização é o número de meros da cadeia polimérica. Quando há mais de um tipo de mero na composição do polímero, este é designado por copolímero, e os monômeros que lhe dão origem comonômeros. Em reação de polimerização, tal como ocorre na Química Orgânica em geral, o encadeamento das unidades monoméricas pode ser feito na forma regular, cabeça-cauda, ou na forma cabeça-cabeça, cauda-cauda, ou mista. Os polímeros podem ter suas cadeias sem ramificações, admitindo conformação em zigue-zague - polímeros lineares ou podem apresentar ramificações, cujo então ao que se denomina polímero reticulado, ou polímero com ligações cruzadas ou polímero tridimensional.

45 Química dos polímeros O diagrama simplificado abaixo demonstra a relação entre monômeros e polímeros. Monômeros idênticos podem combinar entre si para formar homopolímeros, que podem ser cadeias comuns ou ramificadas. Monômeros diferentes podem combinar entre si para formar copolímeros, que também podem ser ramificados ou comuns.

46 As propriedades químicas de um polímero dependem de: tipo de monômero(s) que o formam. As propriedades químicas do homopolímero 1 são diferentes do homopolímero 2 e dos copolímeros; a organização dos monômeros dentro do polímero. As propriedades químicas dos polímeros comuns são diferentes dos ramificados. Os monômeros encontrados em muitos plásticos incluem compostos orgânicos como etileno, propileno, estireno, fenol, formaldeído, etilenoglicol, cloreto de vinil e acetonitrila. Por existirem tantos monômeros diferentes que podem ser combinados de muitas maneiras diferentes, é possível fazer inúmeros tipos de plásticos.

47 Reações de condensação e adição Existem algumas maneiras de se combinar monômeros para formar os polímeros de plásticos. Um dos métodos é um tipo de reação química chamada reação de condensação. Em uma reação de condensação, duas moléculas se combinam com a perda de uma menor, geralmente de água, um álcool ou ácido. Para compreender as reações de condensação, veja outra reação hipotética de polímeros.

48 Outra maneira de combinação dos monômeros para formar copolímeros é através de reações de adição. As reações de adição envolvem a reorganização de elétrons das ligações duplas dentro de um monômero para formar ligações únicas com outras moléculas. Diversas cadeias de polímeros podem interagir e fazer ligações cruzadas formando ligações fortes ou fracas entre monômeros em diferentes cadeias de polímeros. Essa interação entre cadeias de polímeros contribui para as propriedades de determinados plásticos (macio/rígido, elástico/inflexível, transparente/opaco, quimicamente inerte).

49 NOMENCLATURA DOS POLÍMEROS As normas internacionais publicadas pela IUPAC indicam que o princípio geral para nomear os polímeros é utilizar o prefixo poli seguido da unidade estrutural repetitiva que define o polímero, escrito entre parênteses. A unidade estrutural repetitiva deve ser nomeada seguindo as normas convencionais da IUPAC para moléculas simples. Ex: Poli(tio-1,4-fenileno). As normas IUPAC são utilizadas habitualmente para nomear os polímeros de estrutura complicada já que permitem identificá-los sem ambigüidade nas bases de dados científicos. Ao contrário, não são utilizadas para os polímeros de estrutura mais simples e de uso comum principalmente porque estes polímeros foram inventados antes da publicação das primeiras normas IUPAC, em 1952, e portanto, seus nomes comuns ou tradicionais já se tornaram populares.

50 Na prática, os polímeros de uso comum são nomeados segundo alguma das seguintes opções: Prefixo poli seguido do monômero de que foi obtido o polímero. Esta convenção é diferente da IUPAC porque o monômero nem sempre coincide com a unidade estrutural repetitiva. Exemplos: polietileno frente a poli(metileno); poliestireno frente a poli(1- feniletileno)

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52 Para copolímeros pode listar simplesmente os monômeros que os formam, às vezes precedidos da palavra borracha quando tratar-se de um elastômero ou resina se tratar de um plástico. Exemplos: ABS (acrilonitrilo butadieno estireno); borracha SBR (estirenobutadieno) ; resina fenol-formaldehído. É freqüente também o uso indevido de marcas comerciais como sinônimos de polímeros (bases empíricas tradicionais), independente da empresa que o fabrica. Exemplos: Nylon para poliamida; Teflon para politetrafluoretileno; Neopreno para policloropreno.

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