Pregunta: CHEM2021 Limited es una empresa de síntesis química que produce polímeros de forma masiva, como poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) y sulfonato de poliestireno (PSS). La mezcla de polímeros PEDOT y PSS es uno de los polímeros conductores más prometedores para aplicaciones industriales [1,2]. La mezcla también tiene una estabilidad eléctrica y térmica

CHEM2021 Limited es una empresa de síntesis química que produce polímeros de forma masiva, como poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) y sulfonato de poliestireno (PSS).

La mezcla de polímeros PEDOT y PSS es uno de los polímeros conductores más prometedores para aplicaciones industriales [1,2]. La mezcla también tiene una estabilidad eléctrica y térmica superior, podría usarse en dispositivos orgánicos como una capa de transporte de agujeros y tiene el potencial de sustituir a los electrodos metálicos debido a su alta conductividad. También es un material biocompatible, fácil de procesar y no tóxico, por lo que se usa ampliamente en aplicaciones electrónicas, ópticas, electroquímicas y biomédicas. Estudios recientes indicaron que la conductividad eléctrica de esta mezcla podría mejorar aún más con una sal conductora. El bromuro de magnesio (MgBr2) es una excelente sal conductora en varios materiales cristalinos e incluso amorfos, se espera que su incorporación al sistema polimérico PEDOT:PSS mejore en gran medida su rendimiento eléctrico y algunos estudios encontraron que la conductividad iónica de la mezcla de polímeros aumenta con el aumento de la concentración de MgBr2 [3]. Por lo tanto, al incorporar MgBr2 en la mezcla de polímeros, la calidad de la mezcla de polímeros conductores producida por CHEM2021 puede mejorar drásticamente. Con base en este análisis de mercado, CHEM2021 decidió expandir sus productos a productos químicos de sal, p. MgBr2 y MgO.

2. Síntesis y análisis estructural

a) Para determinar la entalpía de MgBr2, los datos se recogieron experimentalmente y se dan en la Tabla 2.a. Dibuje un ciclo de Born-Haber para describir la formación de moléculas de MgBr2.

b) Usar los datos de la Tabla 2.a para calcular la entalpía de red de MgBr2. Por favor enumere los pasos detallados

c) El gas bromo puede reaccionar con el magnesio metálico para generar cristales de MgBr2, lo que requiere romper la interacción entre las moléculas de bromo. ¿Qué tipos de interacciones moleculares existen entre las moléculas de Br2?

d) Suponga que el gas Br2 obedece a las ecuaciones de van der Walls con a = 0,975 m6 Pa mol-2 yb = 0,059 L/mol. Cuando está a 350K y por debajo de 2.0MPa, ¿cuál es el volumen molar de este gas, expresado en la unidad de L mol-1?

e) Calcule el factor de compresión Z para el gas Br2 a la temperatura y presión prevalecientes enumeradas en d) y discuta qué fuerza domina la interacción de este gas y la razón.

f) Analizar la red de Bravais y el número de coordinación del MgO producido. Luego discuta el enlace químico que existe tanto en MgBr2 como en MgO.

g) Se observó experimentalmente que el MgO daba reflejos con radiación CuKa (longitud de onda 154 pm) en el ángulo de observación de 32,6o. Si se determina que la reflexión se debe al plano (220), calcule los índices de Miller de los otros planos con reflexiones en el ángulo de observación de 39,4°