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Polímeros amorfos e cristalinos

Os polímeros podem existir tanto como sólidos cristalinos quanto como sólidos amorfos. Na verdade, a maioria dos polímeros são semicristalinos, o que significa que eles contêm uma mistura de regiões cristalinas e regiões amorfas. Neste vídeo, veremos diferentes exemplos de polímeros semicristalinos e amorfos e aprenderemos como suas estruturas podem ser representadas com modelos particulados. Versão original criada por Sal Khan.

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Transcrição de vídeo

RKA22JL - Olá, meu amigo ou minha amiga. Tudo bem com você? Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais um vídeo da Khan Academy Brasil. E, neste vídeo, vamos conversar sobre os polímeros cristalinos e amorfos. Em vídeos anteriores, já conversamos sobre os sólidos cristalinos e os sólidos amorfos. Os sólidos cristalinos têm um padrão muito regular. Talvez, eles se pareçam com isso aqui. Se você imaginar um átomo, um íon ou uma molécula, teremos essa representação para o sólido cristalino. Por outro lado, um sólido amorfo é um pouco mais irregular. Uma espécie de padrão irregular. Ainda é um sólido. Porém, as partículas podem deslizar umas sobre as outras, algo que os líquidos fariam. Então, geralmente isso é um sólido cristalino e isso é um sólido amorfo. Agora o objetivo desse vídeo é falar sobre os sólidos cristalinos e os sólidos amorfos que são feitos de polímeros. Um detalhe interessante é que os polímeros podem existir em uma espécie de espectro entre ser cristalino e ser amorfo. Então, apenas como uma revisão, vale a pena a gente conversar sobre o que é um polímero, certo? Ou seja, um polímero é formado por uma subunidade que está ligada a uma outra subunidade que está ligada a outra subunidade. E, com isso, forma uma molécula que, em uma escala molecular, é muito longa. Essa molécula muito longa é formada por essas unidades repetidas. Para que eu possa representá-los, se eu fosse diminuir um pouco o zoom, eu teria uma espécie de uma corda, mas lembre-se, essas cordas são feitas por unidades repetidas. A gente já conversou em vídeos anteriores sobre como os polímeros podem ser amorfos. Isso porque essas cordas longas dessas unidades repetidas podem ficar entrelaçadas. Mais ou menos assim. Inclusive, nós conversamos sobre coisas como elastômeros e a borracha natural, em que se você puxá-los, contando que você não puxe muito, ao soltá-los, eles vão voltar a sua forma original. O interessante é que esses polímeros também podem se alinhar e se tornar um pouco mais cristalinos. Por exemplo, mesmo com a borracha, se você puxá-la, é possível que as cadeias individuais fiquem um pouco mais alinhadas. Aí, as forças intermoleculares entre elas serão mais intensas, já que elas ficarão mais alinhadas. Isso vai fazer com que esse amorfo acabe sendo um pouco mais que cristalino. Não vai ser um cristalino perfeito, mas vai ser um pouco mais cristalino quando temos esse alinhamento. Apenas como exemplo de diferentes polímeros que se situam nesse espectro, a gente vai colocar desse lado algo que é muito amorfo e, aqui do outro lado, algo que vai ser muito cristalino. Mas, como eu estava dizendo, a gente vai ver muitos exemplos de diferentes polímeros em nossa vida cotidiana. Se a gente se concentrar nos plásticos, nós vamos ter, por exemplo, o poliestireno, que você pode estar familiarizado como embalagem de espuma, que é isso bem aqui. Isso é razoavelmente amorfo. Eu não vou entrar nos números exatos, mas vamos dizer que a gente pode colocá-lo bem aqui. Isso é feito de polímeros, unidades de repetição, mas eles vão ser muito desordenados. Vai ser algo mais ou menos assim. E é isso que dá a ela essa propriedade de suavidade. É por isso que é um bom material para ser utilizado como embalagem. Principalmente porque pode absorver choques. Agora se a gente fosse um pouquinho mais abaixo aqui no espectro, algo que ainda é amorfo, mas tem uma natureza mais cristalina. Eu estou falando da garrafa plástica, muitas vezes conhecida como garrafa PET. “PET” significa polietileno tereftalato. Na verdade, qualquer coisa com poliestireno e polietileno é um polímero. O poliestireno é composto por vários estirenos em uma cadeia, e o polietileno é composto por vários etilenos em uma cadeia. Sabendo disso, dependendo de qual versão do polietileno você estiver olhando, a gente vai ter algum em algum lugar entre amorfo e cristalino. Por exemplo, vamos dizer que esse aqui esteja em algum lugar por aqui. Se você quiser fazer mais pesquisas sobre isso, se você quiser pesquisar sobre o quanto algo é cristalino, pode procurar pelo grau de cristalinidade. Você vai encontrar números como 30% ou 40% de cristalinidade. Assim, se você quiser encontrar alguma coisa que é mais cristalina que os polímeros plásticos, você pode olhar para coisas como o Kevlar. Dependendo do Kevlar que você está olhando, você vai encontrar algo que está em algum lugar nesse intervalo. Eu vou colocar o Kevlar aqui. Ah, se você não sabe o que é o Kevlar, ele é usado para fazer coisas como coletes à prova de balas. Enfim, o grau de cristalinidade não é apenas o grau de cristalinidade. Esse valor vai nos dizer o quão alinhada essas coisas são. O Kevlar, por exemplo, tem polímeros que estão muito, muito alinhados uns com os outros, e é por isso que teremos forças intermoleculares que são razoavelmente fortes. E é por isso que ele é bom em parar balas. Eu acho que você jamais iria querer alguma espuma de embalagem para parar uma bala, não é? No entanto, tanto o Kevlar quanto a espuma são polímeros. Enfim, meu amigo ou minha amiga, eu espero que você tenha compreendido tudo o que a gente conversou aqui. E, mais uma vez, eu quero deixar para você um grande abraço. E até a próxima!