químicaRoteiro 3 – Descobrindo polímeros –

Kit de demonstraçãoIntroduçãoNesse kit poderão ser examinadas as propriedades de quatro polímeros: o cristal invisível, a superespon-

ja, a geleca e a borracha.Polímeros são moléculas feitas a partir da reação entre várias denominadas de monômeros.Como qualquer substância química, cada polímero possui diferentes propriedades físicas e químicas.

DuraçãoCada demonstração para os polímeros superesponja, geleca e borracha demora aproximadamente 15

min; o cristal invisível necessita de pelo menos uma noite para completa absorção.

ProcedimentoAlém dos materiais incluídos no kit, será necessária também uma pia com torneira e água em abundância.Todos os polímeros produzidos devem ser descartados no lixo.Não descartar bórax, PVA ou soluções de látex na pia, sob o risco dessas substâncias entrarem em

contato entre si, polimerizando-se e provocando o entupimento do encanamento.As demais soluções podem ser despejadas em uma pia, tomando-se o cuidado de deixar a torneira

aberta com água escorrendo em abundância.Evite o contato prolongado dos reagentes com a pele. Os materiais podem provocar danos à saúde se

ingeridos. Consulte o manual de segurança das substâncias que acompanham esse kit.

SuperesponjaA superesponja é um polímero chamado de poliacrilato de sódio, cuja principal característica é absorver

enorme quantidade de água, por isso é usado na confecção de fraldas descartáveis.A alta absorção de água é provocada basicamente por dois fatores:a) as fortes interações íon-dipolo que se formam entre o polímero e a água; eb) o fenômeno da osmose, que movimenta solvente do meio menos concentrado (água pura) para o

meio mais concentrado (polímero), até que as concentrações dos meios se tornem iguais.

Experimento 1Coloque metade de uma colher de poliacrilato de sódio em um copo grande, acrescente 60 mL de água

e mexa com o palito vigorosamente. Coloque o copo de cabeça para baixo. O polímero não cairá do fundo do copo!

Experimento 2Separe uma parte do polímero hidratado e espalhe um pouco de cloreto de sódio (menos do que uma

colher) sobre o polímero. O que acontece? Quanto tempo demora esse fenômeno?Resposta: A adição de sal provoca a saída de água do polímero. O tempo necessário para o polímero

descartar a água é de 1 a 2 min.

Experimento 3Dissolva duas colheres rasas de cloreto de sódio em 60 mL de água no copo grande. Adicione meia

colher de poliacrilato de sódio no copo. Existe diferença na capacidade do polímero em absorver água

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entre a amostra pura e a amostra com água salgada?Resposta: Os cristais não absorvem a mesma quantidade de água em razão da presença de íons em

solução igualando as concentrações dos sistemas.

Experimento 4Coloque uma pequena amostra do polímero saturado com água em um copo pequeno. Quanto tempo

demora para o polímero perder toda a água? O tempo para perder água é maior ou menor com ou sem sal? O polímero pode ser reutilizado?

Resposta: A secagem completa do polímero ocorre em alguns dias com água sem sal, e o tempo será menor no polímero com a solução salina.

Cristal invisívelO cristal invisível é um polímero chamado de poliacrilamida. A poliacrilamida pode absorver quanti-

dade de água maior que o seu próprio peso graças às ligações de hidrogênio entre o polímero e a água. O aspecto do polímero quando hidratado é gelatinoso. Esse polímero, em sua forma hidratada, possui índice de refração muito próximo ao da água, ou seja, quando imerso na água, ele “desaparece”, sendo utili-zado em jardinagem sobre o solo porque libera água por osmose.

ProcedimentoEtiquete dois copos grandes com as letras A e B. Coloque cinco cristais de poliacrilamida no copo A e

adicione 100 mL de água. Deixe descansar por uma noite. Dissolva quatro colheres rasas de cloreto de sódio em 100 mL de água no copo B e adicione cinco cristais de poliacrilamida. Deixe descansar por uma noite.

Experimento 1No dia seguinte examine o conteúdo do copo A. O que você observa?Resposta: Serão observadas com facilidade bolhas de ar que �caram aprisionadas no interior do polí-

mero, mostrando a localização do “cristal invisível” dentro do copo. À medida que o tempo passa, as bolhas de ar sairão do cristal, deixando-o “totalmente invisível”.

Experimento 2Coloque uma amostra do polímero hidratado do copo A dentro de um copo pequeno e espalhe sobre

a amostra uma porção de cloreto de sódio (menos de uma colher). O que acontece? O que pode ser obser-vado a respeito da perda de água?

Resposta: A adição de cloreto de sódio provoca a perda de água do polímero por osmose. Esse fenôme-no tem a duração de aproximadamente de 3 min.

Experimento 3Examine o conteúdo do copo B. Você consegue ver algo nele? Qual a comparação que você pode fazer

em relação ao copo A?Resposta: Os cristais do copo B serão muito menores que os cristais do copo A.

Experimento 4Tome uma amostra do polímero hidratado no copo A em um copo pequeno. Quanto tempo demora

para o polímero expulsar toda a água? Esse tempo é maior ou menor em relação ao polímero formado com sal de cozinha? O polímero pode ser reutilizado?

Resposta: A desidratação do polímero pode demorar alguns dias, e esse tempo será maior com o polí-mero formado no copo A. O polímero pode ser reutilizado.

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GelecaA geleca é um polímero formado pela adição de álcool vinílico ou PVA e bórax. O bórax é um sal e o PVA

um polímero. Quando soluções de bórax e PVA são misturadas, formam-se cadeias tridimensionais que podem se movimentar pela interação com moléculas de água, formando-se um gel com aproximadamente 97% de água. Esse processo é endotérmico, portanto a geleca, em contato com qualquer parte do corpo, proporciona sensação de resfriamento

Procedimento1. Medir 5 mL da solução de bórax e colocar em um copo de plástico pequeno. Quais são as características

desse líquido?Resposta: Um líquido claro, com baixa viscosidade, homogêneo, podendo eventualmente possuir

pequenos cristais de bórax sólido.2. Medir 40 mL da solução de PVA em um copo grande. Quais são as características desse líquido?

Resposta: Um líquido incolor e viscoso.3. Coloque o conteúdo do copo pequeno dentro do copo grande e agite com palitos de madeira. O que

acontece quando as soluções são misturadas?Resposta: É formado um gel que gruda no palito de madeira.

4. Esfregue a geleca em sua mão. Você acha que é um sólido ou líquido?Resposta: A geleca atua como um líquido de alta viscosidade que passa por entre os dedos.

5. Faça uma bola de geleca em sua mão. Atire-a em cima de uma mesa com força. A bola atuará como sólido ou líquido?Resposta: A bola dá um pequeno pulo como se fosse um sólido.

6. A seguir coloque suavemente uma bola de geleca sobre uma mesa. O que acontecerá?Resposta: A bola começará a se espalhar sobre a mesa como se fosse um líquido.

7. Coloque novamente a geleca de volta em um copo grande e deixe-a em repouso por uma noite. Há alguma diferença? Qual?Resposta: Após passar por um repouso de uma noite, haverá formação de uma �na película plástica

similar com a que conhecemos como plástico �lme.

BorrachaA borracha é um dos mais antigos elastômeros (polímeros com capacidade de deformação) conhecidos,

produzida naturalmente pelo látex extraído das seringueiras Hevea brasiliensis.A reação desse experimento é uma simples precipitação da borracha em meio ácido. A borracha de látex

contém partículas de borracha suspensas em água, e a amônia é colocada para evitar a coagulação. A adição do ácido acético é feita para neutralizar a amônia, causando o agrupamento das partículas. As partí-culas também coagulam se a amônia evaporar. Para essa reação, mantenha o frasco de látex bem fechado.

CuidadoO látex de borracha é de difícil remoção de qualquer tecido. Não o deixe entrar em contato com qual-

quer tipo de tecido.

Procedimento1. Colocar 1oz de látex em um copo grande (a marcação está na lateral do copo). Como é o aspecto geral

do líquido? Qual é o cheiro da solução?Resposta: A solução apresenta aspecto de um líquido viscoso com cheiro de amônia, que é adicionada

para evitar a coagulação do látex.Professor(a), cuidado ao cheirar a solução, pois esta apresenta cheiro de amônia, podendo provo-

car mal-estar após a inalação.

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2. Adicionar 1oz de ácido acético no copo com látex e agitar vigorosamente a solução com um palito de madeira. O que acontece quando as soluções são misturadas?Resposta: O látex começa a coagular e formar a borracha no mesmo instante em que as soluções se

encontram.

3. Lave o sólido formado em água, molde-o como desejar e deixe-o secar.