2.2: Soluciones a problemas seleccionados

SM11. Soluciones a problemas seleccionados

Problema SM1.1.

Problema SM1.2.

Problema SM1.3.

Problema SM1.4.

Problema SM1.5.

a) Después de siete etapas, el polímero tendrá 2 ⁷ = 128 unidades de largo; MW = 128 x 150 g/mol = 19,200 g/mol.

b) Después de dieciséis pasos, el polímero tendrá 2 ¹⁶ = 65,536 unidades de largo; MW = [(120 + 130) /2] x 65,360 g/mol = 8,192,000 g/mol.

c) Después de diez pasos, el polímero tendrá 2 ¹⁰ = 1,024 unidades de largo; MW = [(100 + 105) /2] x 1,024 g/mol = 104,960 g/mol. Se producirá una condensación en los dos extremos de cada monómero, a excepción de los que están en los extremos, pero eso es una pérdida de aproximadamente 1,023 x 15 = 15,345 g/mol. El peso molecular neto es de 104,960 - 15,345 g/mol = 89,615 g/mol.

d) El crecimiento de la cadena ocurre linealmente, por lo que el peso molecular es de 30 x 105 g/mol + 65 g/mol (grupo final) = 3,215 g/mol.

Problema SM2.1.

Problema SM2.2.

Problema SM2.3.

Problema SM2.4.

Problema SM2.5.

Estos aniones grandes y altamente cargados no son muy solubles, limitando su interacción con las cadenas poliméricas en crecimiento.

Problema SM3.1.

a) GACL ₃

b) SnCl ₄

c) ZnCl ₂

d) FeCl ₃

Problema SM3.2.

Problema SM3.3.

Problema SM4.1.

La estabilización de resonancia adicional del anión por el grupo nitrilo hace que la polimerización aniónica transcurra sin problemas.

Problema SM4.2.

a) El cloro electronegativo del cloruro de vinilo podría estabilizar un anión en el carbono adyacente. Sin embargo, ese efecto inductivo puede ser compensado por la repulsión de pares solitarios entre carbono y cloro.

b) Bajo estas condiciones fuertemente básicas, la 1,2-eliminación puede resultar del crecimiento de la cadena polimérica. Las condiciones muy básicas pueden incluso resultar en 1,2-eliminación del cloruro de viilo para dar acetileno (etino).

Problema SM5.1.

a) Li ⁺, Na ⁺, K ⁺

b) Ser ²⁺, Mg ²⁺, Ca ²⁺

Problema SM5.2.

a) K ⁺, Na ⁺, Li ⁺

b) Ca ²⁺, Mg ²⁺, Ser ²⁺

Problema SM5.3.

a) Et ₃ Al

b) Et ₂ Zn

c) Ph ₃ B

d) (CH ₃ O) ₂ AlCh ₃

Problema SM6.1.

Problema SM6.2.

Problema SM6.3.

Problema SM7.1.

Problema SM7.2.

Problema SM7.3.

Problema SM8.1.

Cuanto más estable sea el radical, más rápidamente se formará a partir del monómero, conduciendo a una polimerización más rápida.

Problema SM8.2.

Cuanto más estable sea el radical generado tras la fragmentación de R, más se desplazará el equilibrio hacia la fase de crecimiento.

Problema SM8.3.

Cuanto más estable sea el radical formado, más se desplazará el equilibrio hacia la fase latente.

Problema SM8.4.

a) Con un monómero de polimerización rápida como este, necesitamos un agente de control de cadena que proporcione un radical igualmente estable, de manera que exista un equilibrio apreciable que permita que las cadenas se muevan a la fase latente; de ahí el sustituyente fenilo. Sin embargo, para entrar en una nueva fase de crecimiento, necesitamos un grupo R que fragmente muy fácilmente, como este bencilo disustituido.

b) Con un monómero en el extremo inferior de la estabilidad radical, necesitamos un agente de transferencia de cadena que no sea terriblemente estable como radical, o de lo contrario las cadenas se desplazarán completamente a la fase latente. También necesitamos un grupo R que se fragmente a una tasa comparable a la cadena radical original, por lo que tenemos uno que formará un radical modestamente estable.

Problema SM9.1.

Problema SM9.2.

a)

b)

Problema SM9.3.

Problema SM9.4.

a)

b) El radical generado en la primera etapa puede iniciar nuevas cadenas poliméricas en su lugar.