--- title: "Os plásticos e os materiais sintéticos" book: "Química dos ensinos fundamental e médio" subject: chemistry language: pt chapter: 15 exercises: 12 source: https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/15-os-plasticos-e-os-materiais-sinteticos license: CC-BY-NC-SA-4.0 credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)" --- # Capítulo 15 — Os plásticos e os materiais sintéticos Conte os objetos de [plástico](#def-g8-plastics-plastic) em que você toca numa só manhã: uma escova de dentes, uma garrafa, uma capa de chuva, uma capinha de celular, o banco de um ônibus, a sacola das compras. Quase nenhum deles existia há cento e vinte anos, e nenhum cresceu numa árvore ou foi tirado do chão. Os [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) são materiais inventados pelos químicos — leves, baratos, impermeáveis, moldáveis em qualquer forma — e esse próprio sucesso virou um problema. **O que você já sabe.** Os [materiais naturais](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-natural-material) são usados mais ou menos como são encontrados na natureza; os [materiais fabricados](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-natural-material) são produzidos a partir de matérias-primas transformadas, e a [reciclagem](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-recycling) transforma o material de objetos velhos em objetos novos ([Capítulo 7](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#ch-g5-raw-materials-and-recycling)). A [combustão](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/5-a-combustao-do-que-o-fogo-precisa#def-g4-what-a-fire-needs-burning) de um [combustível](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/5-a-combustao-do-que-o-fogo-precisa#def-g4-what-a-fire-needs-fuel) feito de carbono e hidrogênio dá dióxido de carbono e água ([Capítulo 14](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/14-a-combustao-combustiveis-produtos-e-gases-de-efeito-estufa#ch-g8-combustion-and-fuels)). ![Objetos de plástico do dia a dia: uma garrafa, um pote, uma sacola, um cano, um copo, uma escova de dentes.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-plastics/img-1d1d716db35c.jpg) *Objetos de [plástico](#def-g8-plastics-plastic) do dia a dia: uma garrafa, um pote, uma sacola, um cano, um copo, uma escova de dentes.* ## 15.1 Materiais naturais, artificiais e sintéticos **Definição 15.1 (Materiais artificiais e sintéticos).** Entre os [materiais fabricados](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-natural-material), um *material artificial* é produzido transformando quimicamente um [material natural](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-natural-material): o papel e a viscose (um tecido), a partir da celulose da madeira. Um *material sintético* é produzido a partir de substâncias construídas pelos químicos, na maioria das vezes a partir do petróleo, e não tem equivalente natural: o náilon, o poliéster, os [plásticos](#def-g8-plastics-plastic). ![Materiais naturais, artificiais e sintéticos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-plastics/fig-1681aca542d3.svg) *[Materiais naturais](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-natural-material), artificiais e sintéticos.* ## 15.2 O que são os plásticos **Definição 15.2 (Plástico).** Um *plástico* é um [material sintético](#def-g8-plastics-artificial) formado por [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) muito longas, que pode ser moldado — na maioria das vezes quando está quente e mole — e conserva a forma depois de esfriar. A maioria dos plásticos é produzida a partir do petróleo ou do gás natural. **Observação 15.3 (Moléculas muito longas).** Uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água contém três [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom); uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de um [plástico](#def-g8-plastics-plastic) pode conter dezenas de milhares deles, ligados numa longa cadeia, como um colar de contas idênticas. Como essas cadeias são construídas é o assunto de um capítulo no fim deste livro. ![Uma imagem, não um modelo: a molécula de um plástico é uma cadeia muito longa de unidades idênticas.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-plastics/fig-ce37f4b1821b.svg) *Uma imagem, não um modelo: a [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de um [plástico](#def-g8-plastics-plastic) é uma cadeia muito longa de unidades idênticas.* **História — A baquelite, 1907.** O primeiro [plástico](#def-g8-plastics-plastic) totalmente sintético foi produzido pelo químico Leo Baekeland em 1907, a partir do fenol, obtido do alcatrão de hulha, e do formaldeído. A baquelite, dura, escura e resistente ao calor, virou o material dos telefones, dos rádios e dos interruptores elétricos. O náilon veio na década de 1930, e depois os [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) das garrafas e das sacolas, após a Segunda Guerra Mundial. ![Um telefone de baquelite de 1947. Foto: Holger Ellgaard, CC BY-SA 3.0.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-plastics/img-3f4705700bf8.jpg) *Um telefone de baquelite de 1947. Foto: Holger Ellgaard, CC BY-SA 3.0.* ## 15.3 Os principais plásticos e os seus códigos **Definição 15.4 (Código de identificação de resinas).** O *código de identificação de resinas* é um número de 1 a 7, impresso dentro de um triângulo de setas num objeto de [plástico](#def-g8-plastics-plastic), que dá o nome do [plástico](#def-g8-plastics-plastic) de que ele é feito, para que o objeto possa ser separado para a [reciclagem](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-recycling). O triângulo não quer dizer que o objeto vai ser reciclado. **Proposição 15.5 (Sete códigos).** Os códigos, com os usos mais comuns de cada [plástico](#def-g8-plastics-plastic): | código | [plástico](#def-g8-plastics-plastic) | objetos típicos | | --- | --- | --- | | 1 | PET, poli(tereftalato de etileno) | garrafas de água e de refrigerante, fibras de fleece | | 2 | PEAD, polietileno de alta densidade | frascos de leite e de xampu, tampas | | 3 | PVC, poli(cloreto de vinila) | canos, esquadrias de janelas, cabos | | 4 | PEBD, polietileno de baixa densidade | sacolas, filmes | | 5 | PP, polipropileno | potes de iogurte, tampinhas, para-choques | | 6 | PS, poliestireno | copos e bandejas de isopor, caixas de CD | | 7 | outros [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) | [misturas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture), embalagens multicamadas | ![Os sete códigos de identificação de resinas, cada um com a sigla do seu plástico.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-plastics/fig-f39577d308e5.svg) *Os sete [códigos de identificação de resinas](#def-g8-plastics-code), cada um com a sigla do seu [plástico](#def-g8-plastics-plastic).* ## 15.4 Termoplásticos e termofixos **Definição 15.6 (Termoplástico e termofixo).** Um *termoplástico* amolece cada vez que é aquecido e endurece de novo quando esfria: ele pode ser derretido e moldado muitas e muitas vezes (PET, polietileno, PVC, polipropileno, poliestireno). Um *termofixo* endurece para sempre quando é aquecido e moldado pela primeira vez: aquecido de novo, ele não amolece, mas carboniza (a baquelite, as resinas das colas e dos cascos de barcos). **Observação 15.7 (Quais podem ser reciclados).** Os [termoplásticos](#def-g8-plastics-thermoplastic) podem ser derretidos e moldados de novo: são eles os [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) reciclados em objetos novos. Os [termofixos](#def-g8-plastics-thermoplastic) não podem ser derretidos de novo. ## 15.5 Os plásticos no meio ambiente **Proposição 15.8 (Os plásticos duram).** O mundo usou cerca de 460 milhões de toneladas de [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) em 2019 e jogou fora cerca de 353 milhões de toneladas de lixo [plástico](#def-g8-plastics-plastic); o [plástico](#def-g8-plastics-plastic) reciclado correspondeu a só cerca de $6\,\%$ do [plástico](#def-g8-plastics-plastic) usado. Os [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) não apodrecem: na natureza, eles se quebram em pedaços cada vez menores, os microplásticos, que são encontrados nos rios, nos oceanos, nos solos e no corpo dos animais. ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-plastics/img-97a3810960dc.jpg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-plastics/img-344dd18aeb3e.jpg) *Lixo [plástico](#def-g8-plastics-plastic) trazido pelo mar até uma praia.* *Uma esteira de triagem numa usina de [reciclagem](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-recycling) de [plásticos](#def-g8-plastics-plastic).* **Observação 15.9 (Queimar plásticos).** Os [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) queimam, e fabricam dióxido de carbono quando queimam completamente. Mas, queimados numa fogueira de quintal, eles queimam de forma incompleta e liberam fuligem, monóxido de carbono e outras substâncias nocivas; o PVC, que contém cloro, libera cloreto de hidrogênio, um gás corrosivo. O lixo [plástico](#def-g8-plastics-plastic) só é queimado em incineradores construídos para limpar a fumaça. ## 15.6 Exercícios **Exercício 15.1 ★.** Natural, artificial ou sintético? Algodão, náilon, papel, lã, poliestireno, viscose. **Solução de Exercício 15.1.** Naturais: algodão, lã. Artificiais: papel, viscose. Sintéticos: náilon, poliestireno. **Exercício 15.2 ★.** A partir de que [matéria-prima](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-raw-material) a maioria dos [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) é produzida? **Solução de Exercício 15.2.** Do petróleo (ou do gás natural). **Exercício 15.3 ★.** Que [plástico](#def-g8-plastics-plastic) tem o código 1? Dê um objeto feito dele. **Solução de Exercício 15.3.** O PET (poli(tereftalato de etileno)): garrafas de água e de refrigerante. **Exercício 15.4 ★.** Qual é a diferença entre um [termoplástico](#def-g8-plastics-thermoplastic) e um [termofixo](#def-g8-plastics-thermoplastic)? **Solução de Exercício 15.4.** Um [termoplástico](#def-g8-plastics-thermoplastic) amolece cada vez que é aquecido e pode ser moldado de novo; um [termofixo](#def-g8-plastics-thermoplastic) endurece para sempre da primeira vez e carboniza em vez de amolecer. **Exercício 15.5 ★★.** Um pote de iogurte traz o código 5. Dê o nome do [plástico](#def-g8-plastics-plastic) dele, e diga se, em princípio, ele poderia ser derretido e moldado de novo. **Solução de Exercício 15.5.** O polipropileno (PP), um [termoplástico](#def-g8-plastics-thermoplastic): ele pode ser derretido e moldado de novo. **Exercício 15.6 ★★.** Por que um triângulo de setas num objeto não quer dizer que o objeto vai ser reciclado? **Solução de Exercício 15.6.** O triângulo só dá o nome do [plástico](#def-g8-plastics-plastic), para ajudar na separação. Se o objeto vai ser reciclado depende de ele ser recolhido e de haver uma usina que recicle esse [plástico](#def-g8-plastics-plastic). **Exercício 15.7 ★★.** Por que o cabo de uma frigideira muitas vezes é feito de um [termofixo](#def-g8-plastics-thermoplastic), e não de um [termoplástico](#def-g8-plastics-thermoplastic)? **Solução de Exercício 15.7.** Uma frigideira esquenta: um [termoplástico](#def-g8-plastics-thermoplastic) amoleceria, um [termofixo](#def-g8-plastics-thermoplastic) não. **Exercício 15.8 ★★.** Com os números deste capítulo para 2019, que porcentagem do [plástico](#def-g8-plastics-plastic) usado virou lixo naquele ano? Arredonde para o número inteiro mais próximo. **Solução de Exercício 15.8.** $\frac{353}{460} \approx 0.77$: cerca de $77\,\%$. **Exercício 15.9 ★★.** Por que nunca se deve queimar PVC numa fogueira de quintal? **Solução de Exercício 15.9.** O PVC contém cloro: queimá-lo libera cloreto de hidrogênio, um gás corrosivo, além da fuligem e do monóxido de carbono da [combustão incompleta](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/14-a-combustao-combustiveis-produtos-e-gases-de-efeito-estufa#def-g8-combustion-and-fuels-complete) de uma fogueira de quintal. **Exercício 15.10 ★★.** Uma escola usa 300 garrafas de $25\,\mathrm{g}$ cada por semana, durante 36 semanas do ano. Que massa de [plástico](#def-g8-plastics-plastic) é essa num ano? **Solução de Exercício 15.10.** $300 \times 36 = 10\,800$ garrafas; $10\,800 \times 25 = 270\,000$ g, isto é, $270\,\mathrm{kg}$. **Exercício 15.11 ★★★.** O polietileno é formado só por carbono e hidrogênio. Escreva os produtos da sua [combustão completa](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/14-a-combustao-combustiveis-produtos-e-gases-de-efeito-estufa#def-g8-combustion-and-fuels-complete). Explique por que queimá-lo acrescenta dióxido de carbono ao [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), como um [combustível fóssil](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/14-a-combustao-combustiveis-produtos-e-gases-de-efeito-estufa#def-g8-combustion-and-fuels-fossil). **Solução de Exercício 15.11.** Dióxido de carbono e água. O carbono dele vem do petróleo, guardado no subsolo durante milhões de anos: queimá-lo acrescenta dióxido de carbono ao [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), como faz a [queima](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/5-a-combustao-do-que-o-fogo-precisa#def-g4-what-a-fire-needs-burning) de um [combustível fóssil](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/14-a-combustao-combustiveis-produtos-e-gases-de-efeito-estufa#def-g8-combustion-and-fuels-fossil). **Exercício 15.12 ★★★.** Explique como uma garrafa de [plástico](#def-g8-plastics-plastic) perdida no mar pode acabar, anos depois, como microplásticos dentro de um peixe. **Solução de Exercício 15.12.** A garrafa não apodrece: o sol e as ondas a quebram em pedaços cada vez menores. Os pedacinhos boiam ou afundam na água, e os peixes os engolem junto com o alimento. ## 15.7 Problema: a esteira de triagem **Problema 15.1.** Problema de fim de semana — uma tonelada de garrafas usadas, os códigos delas e os flocos de plástico limpos que saem da usina Uma usina de [reciclagem](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/7-das-materias-primas-a-reciclagem#def-g5-raw-materials-and-recycling-recycling) recebe fardos de garrafas de bebida usadas. Um fardo típico de $1\,\mathrm{t}$ ($1000\,\mathrm{kg}$) contém, em massa: $80\,\%$ de corpos de garrafa em PET, $12\,\%$ de tampas (PEAD e PP), $5\,\%$ de rótulos (filme de PP) e $3\,\%$ de sujeira e restos de líquido. Máquinas separam as tampas e os rótulos dos corpos, o PET é moído em flocos, e os flocos são lavados; a lavagem perde $2.5\,\%$ do PET. Os flocos limpos são derretidos e fiados nas fibras de jaquetas de fleece. **Parte I — Os [plásticos](#def-g8-plastics-plastic).** 1. Que código está impresso nos corpos das garrafas? E nas tampas? 2. Esses [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) são naturais, artificiais ou sintéticos? 3. O PET pode ser derretido e fiado de novo? Que tipo de [plástico](#def-g8-plastics-plastic) isso faz dele? 4. Por que as tampas e os rótulos são separados dos corpos antes que o PET seja derretido? **Parte II — O fardo.** 5. Que massa de PET um fardo contém? 6. Que massa de tampas? E de rótulos? 7. Que massa do fardo não é [plástico](#def-g8-plastics-plastic) ? 8. Que porcentagem do fardo é [plástico](#def-g8-plastics-plastic) ? **Parte III — Os flocos.** 9. Que massa de PET se perde na lavagem? 10. Uma jaqueta de fleece precisa de $0.39\,\mathrm{kg}$ de fibra de PET. Por que é melhor fabricá-la a partir dos flocos do que a partir de PET novo? 11. A usina poderia queimar as tampas e os rótulos para produzir calor em vez de reciclá-los. Dê o nome do gás que isso acrescentaria ao [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) . 12. Calcule a massa de flocos de PET limpos que um fardo dá. **Solução de Problema 15.1.** **1.** Corpos: 1 (PET). Tampas: 2 (PEAD) ou 5 (PP). **2.** Sintéticos: eles são produzidos a partir de substâncias construídas pelos químicos, principalmente a partir do petróleo. **3.** Sim: o PET é um [termoplástico](#def-g8-plastics-thermoplastic). **4.** Cada [plástico](#def-g8-plastics-plastic) é reciclado separadamente: derretida junta, uma [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) de [plásticos](#def-g8-plastics-plastic) dá um material de má qualidade. **5.** $0.80 \times 1000 = 800\,\mathrm{kg}$. **6.** Tampas: $0.12 \times 1000 = 120\,\mathrm{kg}$. Rótulos: $0.05 \times 1000 = 50\,\mathrm{kg}$. **7.** $0.03 \times 1000 = 30\,\mathrm{kg}$ de sujeira e líquido. **8.** $80 + 12 + 5 = 97\,\%$. **9.** $0.025 \times 800 = 20\,\mathrm{kg}$. **10.** Os flocos poupam petróleo e a energia de produzir PET novo, e transformam lixo num objeto útil. **11.** O dióxido de carbono (e, se a [queima](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/5-a-combustao-do-que-o-fogo-precisa#def-g4-what-a-fire-needs-burning) for ruim, o monóxido de carbono e a fuligem). **12.** $800 - 20 = 780\,\mathrm{kg}$ de flocos de PET limpos por fardo.