O Prêmio Nobel de Química de 2000 deveu-se à descoberta e ao desenvolvimento de polímeros condutores. Esses materiais têm ampla aplicação em novos dispositivos eletroluminescentes (LEDs), células fotovoltaicas etc. Uma propriedade-chave de um polímero condutor é a presença de ligações duplas conjugadas ao longo da cadeia principal do polímero.
ROCHA FILHO, R. C. Polímeros condutores: descoberta e aplicações.
Química Nova na Escola, n. 12, 2000 (adaptado).
Um exemplo desse polímero é representado pela estrutura
Resolução em Texto
- Matérias Necessárias:
- Química Orgânica (estrutura de polímeros, ligações conjugadas).
- Nível da Questão: Médio.
- Gabarito: D.
1º Passo: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Comando da Questão: Identificar o polímero que apresenta ligações duplas conjugadas em sua estrutura, o que o caracteriza como condutor.
Palavras-chave: “ligações duplas conjugadas”, “cadeia principal do polímero”, “condutor”.
Objetivo: Determinar qual estrutura entre as alternativas representa um polímero condutor.
Dica Geral: ⚠️ Atenção à conjugação! Ligue as estruturas da cadeia principal e observe se as ligações alternam entre simples e duplas.
2º Passo: Tradução e Interpretação do Texto
Polímeros condutores possuem ligações conjugadas, que são sequências alternadas de ligações simples e duplas. Essas ligações permitem a movimentação de elétrons ao longo da cadeia, conferindo propriedades condutoras ao material. O objetivo é identificar a estrutura que exibe esse padrão de conjugação.
3º Passo: Explicação de Conceitos Necessários
- Ligações Conjugadas:
- As ligações conjugadas alternam entre simples e duplas ao longo de uma cadeia carbônica.
- A conjugação permite a delocalização de elétrons π (pi), conferindo condutividade elétrica.
- Polímeros Condutores:
- Exemplos clássicos incluem o poliacetileno e o polianilina.
- São amplamente utilizados em dispositivos como LEDs e células fotovoltaicas.
- Estruturas Repetitivas:
- As estruturas apresentadas nas alternativas representam monômeros que se repetem para formar polímeros.
- A condutividade depende da conjugação ao longo da cadeia.
4º Passo: Análise das Alternativas
A) Estrutura apresenta ligações simples ao longo da cadeia principal, sem alternância com ligações duplas.
- Conclusão: Alternativa incorreta.
B) Estrutura possui uma ligação dupla isolada e não alterna com ligações simples na cadeia principal.
- Conclusão: Alternativa incorreta.
C) As ligações duplas não estão conjugadas, pois não alternam com ligações simples.
- Conclusão: Alternativa incorreta.
D) Estrutura exibe ligações duplas conjugadas na cadeia principal, com alternância entre ligações simples e duplas.
- Conclusão: Alternativa correta.
E) Ligações simples predominam na cadeia principal, sem padrão de conjugação.
- Conclusão: Alternativa incorreta.
5º Passo: Conclusão e Justificativa Final
Conclusão: A alternativa correta é a D, pois representa um polímero condutor com ligações duplas conjugadas ao longo da cadeia principal.
Resumo Final: A presença de ligações conjugadas permite a movimentação de elétrons delocalizados, característica essencial dos polímeros condutores. A alternativa D atende a essa condição e exemplifica adequadamente esse tipo de material.
