Polimerização passo-a-passo ou por condensação

Polimerização passo-a-passo ou por condensação - Problemas
1. Realizou-se uma reacção de polimerização por condensação de um
ácido carboxílico com uma amina, para obter uma poliamida. Para tal
utilizaram-se concentrações iniciais de ácido e amina iguais, de 0.5 mol
dm-3. Deixou-se a reacção prosseguir e, para vários instantes de tempo,
determinou-se a concentração do ácido carboxílico:
Tempo de
reacção
(min)
Conc.
COOH
(moldm-3)
50
100
150
200
300
400
500
750
1000
0.2500
0.1667
0.1250
0.1000
0.0715
0.0556
0.0455
0.0313
0.0238
a) Verifique se a reacção apresenta uma cinética de 2ª ordem.
Determine o valor da velocidade específica da reacção.
b) Partindo do princípio de que se formam apenas espécies lineares,
determine a evolução do grau médio de polimerização ao longo da
reacção. Calcule o tempo necessário para obter polímero com x n =
10000.
2. Considere a síntese do nylon 6,6 a partir da hexametileno-diamina e
do ácido adípico, HOOC(CH2)4COOH. Tome, como casos limites, i)
equilíbrio estequiométrico de grupos ácido e amina com grau de
conversão de 0.995 e ii) razão molar diácido/diamina=0.99, com 100% de
conversão dos grupos ácido. Calcule o grau médio de polimerização, x n ,
para cada caso.
3. Misturaram-se os seguintes componentes nas proporções indicadas:
CH3
|
O=C=N-CH-CH-N=C=O
|
CH3
2.25 mol
CH3CH2CH2OH
0.50 mol
OH-CH2CH2-OH
0.50 mol
OH-CH2CHCH2-OH
|
OH
1.00 mol
Solvente
Para totalizar 1 dm3 de mistura
Diga que reacção ocorre e a que polímero dá origem. Sabendo que a
velocidade específica da reacção de um álcool com um isocianato é de
0.48 dm3 mol-1 h-1, determine o tempo mínimo necessário à gelificação da
mistura.