Problemas de Polímeros. Química Física Avanzada Iñaki Tuñón 2010/2011

Transcripción

1 Problemas de Polímeros Químca Físca Avazada Iñak Tuñó /

2 POL.-U polímero moodsperso de masa molecular. gmol - está cotamado e u % e peso co ua mpureza de peso molecular. gmol -. Calcular z,, Co los datos que os da podemos calcular drectamete el promedo e peso: mol g El promedo e úmero puede obteerse a partr de las fraccoes e peso ya que el úmero de cadeas de logtud puedes obteerse como el peso de dchas cadeas dvddo por su peso molecular:

3 g mol Por últmo el promedo z també puede obteerse a partr de las fraccoes e peso: z Susttuyedo los datos: z. (..99 ( g mol

4 POL.- Ua suspesó cotee úmeros guales de partículas co masas moleculares de. y. gmol -. Otra suspesó cotee masas guales de partículas co las masas moleculares aterores. Calcular e ambos casos, a úmeros guales (x.5.5 (.5 ( x.5 (.5 (.5 ( g mol x g mol x

5 b Pesos guales ( g mol.5.5 g mol

6 POL.- Calcular la poldspersdad defda por ( característcas: / que resulta de mezclar tres polestreos co las sguetes mol de polestreo A co grado de polmerzacó,x. 5 moles de polestreo B co grado de polmerzacó,x. mol de polestreo C co grado de polmerzacó,x. ecestamos calcular las masas promedo e úmero y e peso. Co los datos podemos calcular drectamete la prmera. E u homopolímero la masa molecular es gual al grado de polmerzacó por la masa molecular del moómero: Dode es el grado de polmerzacó y la masa molecular del moómero 5 5 La masa molecular promedo e peso també puede expresarse a partr del grado de polmerzacó:

7 ( Co los datos que teemos: 5.76 ( 5 ( ( ( 5 ( ( Y el ídce de poldspersdad será: I

8 POL.- Se mezcla las catdades que se dca e la tabla de los polímeros A y B co las característcas que també se dca e la tabla. Calcular la masa molecular de la mezcla promedo e peso y promedo e úmero, sabedo que la masa molecular del moómero es gmol -. uestra A. 5., B 6.., gramos La masa molecular promedo e peso se puede obteer a partr del grado de polmerzacó promedo e peso: El grado de polmerzacó promedo e peso se obtedrá a partr de las fraccoes e peso de cada polímero y su grado de polmerzacó promedo e peso 5, Quedado: 8. La masa molecular promedo e úmero també se puede obteer a partr del grado de polmerzacó promedo e úmero: g mol,

9 E este caso, para calcular el grado de polmerzacó promedo e úmero hay que relacoar el úmero de cadeas de cada polímero co el peso:,,,,,, 6,,, 6 Quedado:.6 5 g mol

10 POL5.- Calcula la dfereca etre la etropía de mezcla cofguracoal de ua dsolucó polmérca y la etropía de mezcla de ua dsolucó deal. E qué caso se aula la dfereca? E ua dsolucó de polímero la etropía de mezcla cofguracoal es: cof [ lφ lφ ] S R Dode las fraccoes volumétrcas de dsolvete ( y soluto ( so: φ r φ r r E ua dsolucó deal la etropía de mezcla es: d [ lφ lφ ] S R Dode las fraccoes molares de dsolvete ( y soluto ( so: x x

11 La dfereca etra ambas etropías es: S R S S R [ lφ lφ ] R[ l x l x ] φ φ [ ( lφ l x ( lφ l x ] R l l cof d El cocete etre las fraccoes volumétrcas y molares es: φ x r φ r r x r E el caso e que r, dchos cocetes so la udad. El logartmo de la udad es cero y por lo tato sería cero la dfereca etre ambas etropías. Cuado el soluto y el dsolvete so del msmo tamaño (r la etropía de mezcla cofguracoal es gual a la etropía de mezcla dea. x x

12 POL6.- Es posble que ua muestra de polsobuteo sea totalmete soluble e beceo a ºC s la temperatura Θ para el sstema polsobuteo-beceo es de ºC? La temperatura Θ os da la temperatura crítca del par dsolvete-polímero de masa molecular fta. Cualquer muestra de polímero de tamaño fto tedrá ua temperatura crítca feror a la temperatura Θ. La temperatura crítca os da el valor por ecma del cual la el polímero sempre está dsuelto e ese dsolvete, sea cual sea la composcó de la mezcla. La respuesta a la preguta es que sí que podemos teer ua muestra totalmete soluble a ua temperatura de º, feror a º C que es la temperatura Θ, sempre que la temperatura crítca de dcha muestra, que depederá de la logtud de las cadeas, sea gual o feror a º C. Además, hay que recordar que també sería posble teer mezclas de polímero-dsolvete solubles a temperaturas ferores a la crítca, pero e ese caso depedería de la composcó. Para alguas composcoes tedríamos dos fases y para otras ua sola fase

13 T Θ T c, Polímero soluble a cualquer composcó y sea cual sea su peso molecular Polímero soluble a cualquer composcó s su peso molecular es < T a φ,a φ,b φ El polímero de peso molecular es soluble a la temperatura T a < T c, s la composcó de la mezcla es φ < φ,a o φ > φ,b

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