Questões de Concurso sobre Polímeros - Plásticos e Borrachas

O polímero chamado comercialmente de Nomex é um dos diversos materiais específicos utilizados na fabricação de uniformes de bombeiros por garantir proteção térmica e resistência a chamas. Sua fórmula estrutural está apresentada a seguir:

Com base na análise dessa estrutura química, o Nomex pertence à seguinte função orgânica:

O polietileno tereftalato (PET), um polímero termoplástico, é formado pela polimerização por condensação entre o ácido tereftálico (C₈H₆O₄) e o etilenoglicol (C₂H₆O₂). A densidade do PET é 1,38 g$\cdot$cm^-3, e um fio de PET tem massa molar média de 38.400 g$\cdot$mol^-1. Em uma reação, 332 g de ácido tereftálico reagem completamente com excesso de etilenoglicol, com rendimento de 100%. Assinale a alternativa que melhor apresenta a massa molar da unidade repetitiva do PET (em g$\cdot$mol^-1), a massa teórica de PET produzida (em g), o volume do PET produzido (em cm³) e o número médio de unidades repetitivas por cadeia polimérica, respectivamente.

A borracha é um polímero natural de grande relevância histórica, econômica e tecnológica. Durante o século XIX e início do XX, a borracha extraída do látex da seringueira (Hevea brasiliensis) foi um dos principais motores da economia amazônica, especialmente no chamado Ciclo da Borracha, que transformou cidades como Manaus e Belém em importantes centros comerciais e industriais. Sobre polímeros naturais, assinale a alternativa correta.

A hidrólise controlada de polímeros pode ser utilizada para a síntese de monômeros biodegradáveis. Em um processo industrial, um lote de 500 kg de um poliéster foi submetido à hidrólise ácida completa, resultando na obtenção de 280 kg de ácido carboxílico e um determinado volume de etilenoglicol (C₂H₆O₂). Sabendo que a reação de hidrólise segue a equação:

(C_x H _y O_z ) n + nH₂ O → nR−COOH + nC₂ H₆ O₂

E que a massa molar do etilenoglicol é 62 g/mol, assinale a alternativa que apresenta o volume aproximado de etilenoglicol produzido, considerando uma densidade de 1,11 g/cm³.

A utilização de difração de raios X para determinar o grau de cristalinidade de polímeros foi intensivamente estudada durante a década de 1960, principalmente pelos trabalhos de Ruland, Farrow e Wakclin.

“W.Ruland foi o responsável pelo desenvolvimento de toda a base de cálculo necessária para a interpretação do fenômeno de espalhamento de raios X por estruturas cristalinas e a sua utilização quantitativa.”

Tais equações requerem que as seguintes condições sejam satisfeitas para sua perfeita utilização:

I. que imperfeições nos cristais sejam mínimas, ou quantificadas por outras técnicas;

II. que os cristais estejam aleatoriamente distribuídos espacialmente (sem orientação preferencial);

III. que a organização dos cristais seja tridimensional;

IV. que existam métodos que permitam separar os picos cristalinos do espalhamento amorfo, no difratograma do material.

Analise os itens acima e assinale

Um polímero desconhecido foi encaminhado para análise no Instituto. O espectro de FTIR apresenta banda forte em 2930 e 2850 cm-1, 2200 cm-1, 1430 cm-1 e 962 cm-1. A Tg amostra desconhecida foi de – 40°C. Após ensaio de resistência à tração foi observado baixo módulo elástico. Compilando as informações conclui-se que o polímero desconhecido era

Os polímeros possuem características de comportamento mecânico que os diferem de materiais como o aço (sólidos com comportamento segundo a lei de Hook). Com relação ao comportamento mecânico de elastômeros e polímeros, assinale a alternativa correta.

A determinação de cristalinidade de um polímero, com bons resultados, pode ser feita pelo método de Ruland, utilizando-se a equação:

$\%C=\frac{I_c}{I_c+K{I}_a}.100$

Onde:

% C é a fração cristalina;

I_c é o resultado da integração dos picos de difração;

I_a é o resultado da integração do halo amorfo; e

K é uma constante de proporcionalidade, característica de cada polímero.

O valor de K para o policloreto de vinila (PVC) é

Um tecnologista inicia o processo de injeção de polipropileno; as peças apresentam depressões na superfície da peça. Qual é o nome do problema? E que alteração no processo é necessária para resolver esse problema?

Os polímeros em que as unidades de repetição são diferentes, ou seja, formados por mais de um monômero, geralmente são os polímeros formados por reação de policondensação. Tais polímeros são chamados de

Após uma aula sobre produção e desenvolvimento de novos materiais e a relação das propriedades desses materiais com a sua estrutura química, o professor aplicou uma atividade para os estudantes. Ele dividiu a turma em quatro grupos e para cada grupo entregou a descrição de um material, sua produção, estrutura química e aplicação no mercado, além de uma pergunta sobre a relação da propriedade do material e da estrutura química desse material. Sugeriu, também, que cada grupo ao terminar fosse à lousa para descrever a resposta da atividade aplicada. Mais que depressa, o primeiro grupo, empolgado com a atividade, analisou a pergunta e rapidamente entregou ao professor a resposta. O professor pediu então a esse grupo que descrevesse o resultado.

Atividade Grupo 1

A produção do Kevlar é feita por meio de um ácido carboxílico (p-benzenodioico) e de uma amina (benzenodiamina). O polímero Kevlar, em virtude de sua alta resistência, que chega a ser, por unidade de massa, cinco vezes maior que a do aço, é utilizado na confecção de coletes à prova de bala. Além disso, a fibra desse polímero é flexível, bastante leve e resistente ao fogo, o que resulta em muitas aplicações, como na confecção de luvas, roupas para bombeiros, equipamentos de proteção para esportes diversos.

Pergunta para o grupo 1: Qual o motivo de tão alta resistência do polímero Kevlar?

Sobre a resposta da atividade dos alunos do grupo 1, analise as afirmativas a seguir.

I. A substância iônica de alta massa molar confere resistência ao polímero.

II. A alta resistência do polímero está associada à sua capacidade de formar ligações de hidrogênio entre suas moléculas.

III. A alta resistência do polímero está associada à sua capacidade de formar ligações de dispersão de London.

Está correto o que se afirma em

A Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), regulamentada pela Lei Federal nº 12.305/2010, dispõe sobre princípios, objetivos, instrumentos e diretrizes relativas à gestão integrada e ao gerenciamento de resíduos sólidos e trata ainda da responsabilidade dos geradores e do poder público. Neste contexto e a respeito do tratamento e destinação de resíduos sólidos, assinale a alternativa correta:

Analise a afirmativa a seguir.

Os polímeros são categorizados principalmente em duas classes: plásticos e elastômeros. Os plásticos, que são tipos de resinas orgânicas __________, podem ser encontrados naturalmente ou serem __________, e são geralmente fabricados através de um processo conhecido como __________. Estes materiais são essenciais na engenharia por diversas razões, incluindo a vasta gama de propriedades que possuem e, na maioria das vezes, o seu custo relativamente __________.

Assinale a opção que preenche CORRETA e respectivamente as lacunas.

Dentre os equipamentos de proteção coletiva (EPC) estão as placas de sinalização de proibição. Nessas placas, os avisos de proibição estão contidos em um __________ com o fundo __________.

As alternativas são preenchidas correta e respectivamente por

O processo de degradação de polímeros consiste de modificações físicas e químicas na estrutura dos polímeros que levam à gradativa perda de suas propriedades. Sobre esse processo são feitas as afirmativas abaixo:

I. Reações químicas que ocorrem no início e durante a degradação: cisão (ou quebra) de ligações na cadeia principal ou em grupos laterais, reticulação, eliminação ou substituição de cadeias laterais, reações intramoleculares, auto-oxidação e despolimerização.

II. As reações químicas têm seu início provado por exposição térmica, fotoquímica, mecânica, radiação de alta energia, química.

III. Por condições físicas, como perda de aditivos como plastificante e colorantes.

Assinale

Analise as afirmativas a seguir:

I. Os polímeros termoplásticos não podem ser transformados e moldados através de injeção, extrusão, sopro, termoformagem, rotomoldagem e usinagem.

II. Os polímeros termorrígidos não podem ser moldados através de processos de transformação, tais como, moldagem por compressão, injeção a frio, fundição, usinagem.

III. Polímeros Termofixos ou Termorrígidos não podem ser reprocessados com o emprego de temperatura pois o aumento da temperatura provoca a quebra de ligações e a degradação do material.

IV. Os polímeros termofixos não são recicláveis, entretanto, podem ser reutilizados através da redução dos tamanhos de suas partículas por meio de moagem, sendo utilizados como cargas em outros materiais, por exemplo, pneus velhos moídos são usados como cargas em asfalto e concreto.

Assinale

Assinale a opção que indica em ordem borracha, plástico de engenharia, elastômero termoplástico e termorrígido.

Polímeros são macromoléculas compostas pela união de várias moléculas pequenas, denominadas de monômeros. Os monômeros são moléculas de pouca massa, formadas por meio de reações de adição ou condensação. O termo polímero vem da união de duas palavras gregas: “poli” e “mero”. "Poli" significa muitas e “mero” significa partes. A estrutura de uma macromolécula apresenta muitas partes (meros) de monômeros, chamado de grau de polimerização.

Nas alternativas a seguir, estão listadas vantagens dos polímeros, à exceção de uma. Assinale-a.

O Brasil é um dos principais produtores de papel e celulose do mundo. A partir do material lignocelulósico presente na estrutura vegetal, o processamento deste setor extrai prioritariamente a celulose dos demais componentes lignina e hemicelulose. De acordo com as opções apresentadas a seguir, marque a alternativa que descreve de forma correta uma característica da lignina:

Os polímeros que permitem fusão por aquecimento e solidificação por resfriamento, possibilitando o seu tratamento e moldagem repetidas vezes, desde que sejam reaquecidos são denominados