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Polymères

T'es-tu déjà interrogé sur la composition des matériaux les plus courants qui nous entourent ? Comme les gobelets et les sacs en plastique, les textiles et les tissus synthétiques, les peintures, les émaux, etc. Ce sont tous des produits à base des polymères.Les polymères ont des propriétés physiques et chimiques. Celles-ci comprennent la résistance à la traction, la durabilité, la…

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Polymères

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T'es-tu déjà interrogé sur la composition des matériaux les plus courants qui nous entourent ? Comme les gobelets et les sacs en plastique, les textiles et les tissus synthétiques, les peintures, les émaux, etc. Ce sont tous des produits à base des polymères.

Les polymères ont des propriétés physiques et chimiques. Celles-ci comprennent la résistance à la traction, la durabilité, la viscoélasticité, la réactivité, le point de fusion, la conductivité, etc. Ces propriétés permettent des utilisations variées des polymères, comme le plastique, le caoutchouc, les pièces de machines, etc.

En grec, le terme "polymère" signifie "plusieurs parties". Les polymères sont présents partout autour de nous. Du brin de notre ADN, qui est un polymère naturel, au polypropylène, utilisé dans le monde entier comme plastique.

Les propriétés des polymères sont affectées par la structure, le type d'unités monomères à partir desquelles les polymères sont formés.

  • Ce résumé de cours a pour sujet les polymères.
  • Nous allons commencer par définir les polymères.
  • Nous examinerons la chimie et les types de polymères comme les polymères organiques et inorganiques.
  • Nous verrons ensuite les propriétés des polymères.
  • Enfin, nous aborderons des exemples des polymères naturels et synthétiques.

Que sont les polymères ?

Les polymères sont de grosses molécules constituées d'unités répétitives appelées monomères.

On peut former des polymères de deux manières différentes :

  • Les polymères d'addition sont formés à partir de monomères présentant une double liaison \( C=C \) . La double liaison se brise et se lie à un monomère adjacent pour former une longue chaîne polymère unique avec un squelette \( C-C \).

  • Les polymères de condensation sont formés à partir de monomères possédant deux groupes fonctionnels différents. Lorsque ces monomères s'unissent pour former un polymère, ils perdent certains de leurs atomes, qui se combinent pour former une petite molécule appelée condensat.

Pour plus d'informations sur les différents types de polymères, voir Polymérisation.

Chimie des polymères

La plupart des polymères qui nous entourent sont constitués d'un squelette hydrocarboné. Un squelette d'hydrocarbure est une longue chaîne d'atomes de carbone et d'hydrogène liés, ce qui est possible en raison de la nature tétravalente du carbone.

Quelques exemples de polymères à squelette hydrocarboné sont le polypropylène, le polybutylène et le polystyrène. Il existe également des polymères qui, au lieu du carbone, comportent d'autres éléments dans leur squelette. Le nylon, par exemple, contient des atomes d'azote dans le squelette des unités répétées.

Types de polymères

Les polymères peuvent être divisés en deux catégories.

Polymères organiques

Les polymères organiques jouent un rôle crucial dans les êtres vivants, en fournissant des matériaux structurels de base et en participant aux processus vitaux de la vie.

Polymères inorganiques

On trouve également de nombreux polymères inorganiques dans la nature, notamment le diamant et le graphite. Tous deux sont composés de carbone. Dans le diamant, les atomes de carbone sont liés dans un réseau tridimensionnel qui confère au matériau sa dureté. Dans le graphite, utilisé comme lubrifiant et dans les "mines" des crayons, les atomes de carbone sont liés dans des plans qui peuvent glisser les uns sur les autres.

Propriétés des polymères

Les polymères se diffèrent selon leurs propriétés physiques, chimiques et optiques.

Propriétés physiques

Plus la longueur de la chaîne et la réticulation augmentent, plus la résistance à la traction du polymère augmente.

Les polymères ne fondent pas, et ils changent d'état, passant de cristallin à semi-cristallin.

Propriétés chimiques

Par rapport aux molécules conventionnelles avec différentes molécules latérales, le polymère est rendu possible par la liaison hydrogène et la liaison ionique, ce qui entraîne une meilleure force de réticulation.

Les chaînes latérales à liaison dipôle-dipôle permettent au polymère une grande flexibilité.

Les polymères avec des forces de Van der Waals reliant les chaînes sont connus pour être faibles, mais donnent au polymère un point de fusion bas.

Propriétés optiques

En raison de leur capacité à modifier leur indice de réfraction avec la température, ils sont utilisés dans les lasers pour des applications en spectroscopie et en analyse.

Quels sont les polymères naturels ?

Les polymères naturels sont les substances qui sont obtenues naturellement. Ces polymères sont formés soit par le processus de polymérisation par addition, soit par le processus de polymérisation par condensation.

On trouve beaucoup de polymères dans la nature. Notre corps aussi est composé de nombreux polymères naturels comme les acides nucléiques, les protéines, etc. La cellulose est un autre polymère naturel qui est un composant structurel principal des plantes. La plupart des polymères naturels sont formés à partir de polymères de condensation et cette formation à partir des monomères, l'eau est obtenue comme sous-produit.

Certains polymères naturels comprennent également l'ADN et l'ARN, ces polymères sont très importants dans tous les processus de vie de tous les organismes vivants.

Il existe de nombreux exemples de polymères naturels présents dans la nature.

Protéines et polypeptides

Les protéines sont le type de base des polymères naturels qui constituent presque tous les organismes vivants.

Collagène

Le collagène est l'un des polymères naturels et est une protéine. Il constitue le tissu conjonctif présent dans la peau des êtres humains.

Latex

Le latex est connu pour être une sorte de caoutchouc, et le caoutchouc est un polymère naturel. Ce latex existe sous les deux formes, synthétique ou naturelle.

Cellulose

La cellulose est l'un des composés organiques les plus abondants sur Terre et, de plus, la forme la plus pure de cellulose naturelle est le coton.

Amidon

L'amidon est le dérivé de la polymérisation par condensation et se compose de monomères de glucose, qui se divisent ensuite en molécules d'eau lorsqu'ils sont combinés chimiquement.

Parmi les exemples de polymères d'addition, citons le polyéthylène haute et basse densité (HDPE et LDPE respectivement) et le PVC. Parmi les exemples de polymères de condensation, citons le térylène, le nylon et le kevlar. Dans ce résumé de cours, nous allons explorer leurs structures, leurs propriétés et leurs utilisations.

Qu'est-ce que le PEHD ?

Le premier polymère que nous allons examiner est le PEHD.

Le PEHD, connu sous le nom de polyéthylène haute densité, est un plastique formé de plusieurs centaines de monomères d'éthylène.

Polymères, Un monomère d'éthène, StudySmarterFig. 1- Un monomère d'éthène.

Le PEHD est solide et dense et est utilisé pour des produits tels que les bols à vaisselle, les tuyaux en plastique et les bouteilles de lait. Afin de comprendre ses propriétés, nous devons d'abord nous pencher sur sa formation.

Fabrication du PEHD

Le PEHD se forme lors d'une réaction de polymérisation par addition à basse température et à des pressions d'environ \( 60℃ \) et \( 2-3 atm \) respectivement. Un catalyseur Ziegler-Natta est utilisé. Celui-ci consiste en un mélange de composés de titane et d'aluminium. Ces conditions permettent d'obtenir des chaînes d'hydrocarbures longues et droites avec très peu de ramifications aléatoires.

Polymères, L'unité répétitive dans le PEHD, StudySmarterFig. 2- L'unité répétitive dans le PEHD.

Polymères, Chaînes de PEHD, StudySmarterFig. 3- Chaînes de PEHD. Remarque : elles sont principalement droites et peu ramifiées.

Propriétés du PEHD

Étant donné que les chaînes polymères d'hydrocarbures du plastique PEHD sont principalement droites et qu'il y a très peu de ramifications, les molécules peuvent s'agglutiner étroitement. Cela rend le PEHD très dense. Il en résulte également des forces intermoléculaires plus importantes, à savoir l'attraction de Van der Waals, entre les molécules. Ces forces de van der Waals font que le PEHD a un point de fusion élevé et est très résistant.

Le savais-tu ? Les implants en PEHD sont utilisés en chirurgie plastique depuis \( 1985 \) dans le cadre de procédures d'augmentation faciale, grâce à leur résistance et à leur faible toxicité.

Qu'est-ce que le PEBD ?

Le PEBD, plus connu sous le nom de polyéthylène basse densité, est un polymère plastique fabriqué à partir de monomères d'éthylène.

Toutefois, ses propriétés sont très différentes de celles du PEHD. Il est relativement faible et flexible et est donc utilisé pour les sacs de transport et les emballages alimentaires.

Fabrication du PEBD

Le PEBD est formé par une réaction d'addition à des températures d'environ \( 200°C \) et à une pression de \( 2000 \ atm \). Le mécanisme de réaction utilise des radicaux libres et entraîne une forte proportion de ramifications aléatoires le long de ses chaînes d'hydrocarbures.

Un radical libre est un atome, un ion ou une molécule avec un électron non apparié de la couche externe. Ils sont tous extrêmement réactifs.

Polymères, Chaînes PEBD, StudySmarter  Fig. 4- Chaînes PEBD. Note la forte proportion de ramifications aléatoires.

Propriétés du PEBD

Les chaînes du PEBD étant ramifiées de manière aléatoire, elles ne peuvent pas s'assembler aussi étroitement que les chaînes du PEHD. Le PEBD est donc moins dense et nettement moins résistant que le PEHD, car les forces de van der Waals entre les chaînes sont plus faibles.

Le savais-tu ? En \( 2010 \) , le premier plastique biosourcé au monde à être produit à un niveau industriel a été créé par Braskem, la plus grande entreprise pétrochimique d'Amérique latine. Il s'agit d'un polyéthylène fabriqué à partir de monomères dérivés de la canne à sucre, ce qui le rend entièrement renouvelable.

Qu'est-ce qu'est le PVC ?

Le chlorure de polyvinyle, ou PVC, est connu sous le nom de poly (chloroéthène) et est un polymère fabriqué à partir de monomères de chloroéthène.

Le PVC a tendance à être dur et rigide, et est utilisé pour les tuyaux d'évacuation, l'isolation des câbles et les chaussures. En fait, c'est le troisième plastique le plus produit dans le monde.

Fabrication du PVC

Le PVC est formé par une réaction de polymérisation par addition. Il forme de longues chaînes d'hydrocarbures dont les atomes de chlore sont disposés de manière aléatoire.

Polymères, Le polymère de PVC, StudySmarterFig. 5- Le polymère de PVC.

Propriétés du PVC

En raison de la grande taille de leurs atomes de chlore et du caractère aléatoire de leur orientation, les chaînes de polymères hydrocarbonés du PVC ne peuvent pas s'assembler étroitement. On pourrait s'attendre à ce que cela rende le plastique faible et léger, comme le PEBD , mais au contraire, le PVC est dur et solide. Cela s'explique par le fait que la liaison \( C-Cl \) est polaire et qu'il existe des forces dipôle-dipôle permanentes entre les molécules, ce qui maintient les chaînes étroitement unies.

Pour rendre le plastique plus souple, des plastifiants peuvent être ajoutés. Il s'agit de petites molécules qui s'insèrent entre les chaînes de polymère, les forcent à s'écarter et leur permettent de glisser les unes sur les autres. Cela réduit les forces intermoléculaires entre les chaînes et diminue la résistance du plastique. Le PVC fabriqué de cette manière peut ensuite être utilisé pour fabriquer des produits plus souples tels que le simili-cuir.

Qu'est-ce qu'est le térylène ?

Le premier polymère de condensation que nous allons examiner est le térylène. Le térylène, également connu sous le nom de PET, dont le nom propre est poly(éthylène téréphtalate), est un polymère de polyester.

Il est utilisé à des fins diverses, comme les vêtements et les bouteilles de boisson, et représente \( 18 \% \) de la production mondiale de polymères.

Fabrication du Térylène

Le térylène est formé par une réaction de polymérisation par condensation entre l'acide benzène-1,4-dicarboxylique et l'éthane-1,2-diol. Il est constitué de chaînes d'hydrocarbures basées sur le groupe fonctionnel ester, \( -COO- \) . Une petite molécule est libérée dans le processus. Dans ce cas, cette petite molécule est l'eau. Sa structure est présentée ci-dessous.

Polymères, La structure du Térylène, StudySmarter Fig. 6- Fig. 6- La structure du Térylène.

Propriétés du Térylène

Le térylène possède des liaisons polaires et subit donc des forces dipôle-dipôle permanentes entre les chaînes. Ses propriétés peuvent varier, de la souplesse à la rigidité, ce qui se reflète dans la variété de ses utilisations. Par exemple, tu le trouveras dans les vêtements sous le terme générique de polyester, dans les serviettes en microfibre et les chiffons de nettoyage, et dans les bouteilles de boissons en plastique.

Qu'est-ce qu'est le Nylon ?

Le nylon est un polymère polyamide qui a été synthétisé pour la première fois en 1935. Il est utilisé dans des produits tels que les vêtements, les brosses à dents, les emballages alimentaires et les équipements électriques, et a été le premier exemple de polymère thermoplastique.

Il s'agit de polymères qui fondent à haute température et se resolidifient une fois refroidis, au lieu de devenir cassants et de se briser.

Fabrication du Nylon

Le nylon est généralement formé par une réaction de polymérisation par condensation entre une amine et un acide carboxylique. De l'eau est libérée lors de la réaction. Par exemple, le Nylon-6,6 est fabriqué industriellement par la réaction entre le 1,6-diaminohexane et l'acide hexane-1,6-dicarboxylique, comme indiqué ci-dessous.

Polymères, La structure de Nylon, StudySmarterFig. 7- La structure de Nylon.

Les deux réactifs forment d'abord un sel, qui est chauffé à \( 350°C \) sous une pression adaptée.

Le nylon peut également être formé lors de la réaction entre une amine et un chlorure d'acyle. Cette réaction utilise le dichlorure d'hexanediol, a lieu à température ambiante et est beaucoup plus rapide. Dans ce cas, la petite molécule libérée est \( HCl \) .

Propriétés du Nylon

Comme le nylon contient le groupe de liaison amide, \( -CONH- \) , il présente une liaison hydrogène entre les chaînes polymères. Cela se produit entre les atomes d'hydrogène liés à l'azote et l'azote d'une chaîne adjacente. Cela augmente considérablement la résistance du nylon.

Polymères, Le groupe fonctionnel amide, StudySmarterFig. 8- Le groupe fonctionnel amide.

Polymères, Liaison hydrogène entre deux groupes amides, StudySmarterFig. 9- Liaison hydrogène entre deux groupes amides.

Le savais-tu ? Le nylon a été utilisé pour la première fois dans le commerce en \( 1938 \) pour fabriquer des poils de brosse à dents. Sa popularité a augmenté pendant la Seconde Guerre mondiale. Après la fin de la guerre, les parachutes en nylon étaient couramment recyclés en robes de femmes.

Qu'est-ce qu'est le Kevlar ?

Le Kevlar est un polyamide. Il est extrêmement solide et léger et peut résister à des températures élevées, ce qui permet de l'utiliser dans les gilets pare-balles, les cordes d'alpinisme légères et les gants de cuisine.

Fabrication du Kevlar

Le Kevlar est fabriqué à partir de la réaction de polymérisation par condensation entre la benzène-1,4-diamine et l'acide benzène-1,4-dicarboxylique. En raison de ses cycles benzéniques, il forme de longues chaînes qui sont principalement planes.

Polytmères, La structure de Kevlar, StudySmarterFig. 10- La structure du Kevlar.

Propriétés du Kevlar

Comme le nylon, le Kevlar contient le groupe de liaison amide et connaît donc la liaison hydrogène entre les chaînes. Comme ses chaînes sont rigides et essentiellement planes, elles peuvent se serrer les unes contre les autres, ce qui augmente la force des forces intermoléculaires.

Comparaison des polymères

Oui, nous savons - cela fait beaucoup d'informations ! Pour t'aider à consolider ta compréhension, voici un tableau qui compare tous les polymères dont nous avons parlé, leur formation, leur structure et leurs propriétés.

Nom

Monomère(s)

Formation

Structure et propriétés

HDPE

Éthène

Polymérisation par addition

Basse température et pression

Catalyseur Ziegler-Natta

Chaînes longues et droites

Forces de Van der Waals entre les chaînes

Fortes et denses

LDPE

Éthène

Polymérisation par addition

Haute température et pression

Mécanisme des radicaux libres

Chaînes ramifiées

Relativement faible et flexible

PVC

Chloroéthène

Polymérisation par addition

Longues chaînes avec des atomes de chlore orientés de manière aléatoire

Forces dipôle-dipôle permanentes entre les chaînes

Dur et fort

Térylène

Un acide dicarboxylique et un diol

Polymérisation par condensation

Chaînes de polyester basées sur le groupe ester \( -COO- \) .

Forces dipôle-dipôle permanentes entre les chaînes

Propriétés variables

Nylon

Une diamine et un acide dicarboxylique

Haute température et pression

Chaînes polyamide basées sur le groupe amide \( -CONH- \) .

Liaisons hydrogène entre les chaînes

Fortes

Kevlar

Une diamine et un acide dicarboxylique

Haute température et pression

Chaînes polyamides planes basées sur le groupe amide \( -CONH- \)

Liaisons hydrogène entre les chaînes

Très dur et résistant

Un tableau comparant les différents polymères abordés dans ce résumé de cours.

Élimination des polymères

Comme nous l'avons vu plus haut, les polymères jouent de nombreux rôles dans la vie moderne et entrent dans la composition de nombreux produits que nous utilisons quotidiennement. Comme nous produisons de plus en plus de plastiques et de polymères, ils s'accumulent dans l'environnement et leur élimination devient un problème de plus en plus important.

Élimination des plastiques fabriqués à partir d'alcènes

Les polymères tels que le polyéthylène sont des hydrocarbures à longue chaîne, ne contenant que des liaisons non polaires. Cela les rend peu réactifs et résistants aux attaques. Leurs liaisons \( C-H \) et \( C-C \) sont très fortes et ne peuvent être décomposées par hydrolyse ou d'autres réactions courantes. Bien qu'ils puissent être brûlés, cela libère du dioxyde de carbone et d'autres polluants nocifs comme les particules de carbone, le monoxyde de carbone et les vapeurs de styrène. Il n'existe donc pas de moyen simple d'éliminer ces plastiques.

Élimination des polyesters et des polyamides

Contrairement aux plastiques tels que le polyéthylène, les polyesters et les polyamides peuvent être décomposés par hydrolyse en acides carboxyliques et en alcools ou amines respectivement. Bien que ce processus soit lent, il peut être accéléré par l'ajout d'un catalyseur acide ou basique. Une équation générale pour l'hydrolyse des polyamides est présentée ci-dessous.

Polymères, Hydrolyse des polyamides, StudySmarterFig. 11- Hydrolyse des polyamides.

Alternatives à l'élimination des polymères

Étant donné que de nombreux types de plastiques, comme le PVC et le polyéthylène, ne peuvent être hydrolysés ou éliminés facilement, leurs niveaux dans l'environnement ont augmenté depuis leur introduction. Ils peuvent polluer les écosystèmes et peuvent même se retrouver dans la chaîne alimentaire, sous la forme de microplastiques consommés par les petits animaux ou les poissons. Une solution à ce problème est le recyclage.

  • Dans le recyclage mécanique, les plastiques sont triés, broyés en petites boulettes, puis fondus et remoulés.

  • Dans le recyclage des matières premières, les plastiques sont chauffés à haute température pour les décomposer en monomères. Ceux-ci peuvent ensuite être reformés en nouveaux polymères.

Cependant, le recyclage des plastiques a ses limites. Par exemple, les chaînes de polymères peuvent être endommagées par chaque chauffage ultérieur et deviennent donc de plus en plus courtes. Cela signifie que le plastique ne peut être recyclé qu'un nombre limité de fois avant de devenir inutilisable. La solution la plus durable consiste à se détourner des plastiques dérivés du pétrole brut et à développer des alternatives à partir de ressources renouvelables qui peuvent être facilement dégradées, une fois que tu n'en as plus besoin. L'une de ces alternatives est l'emballage en cellulose. La cellulose est un composant majeur des parois cellulaires des plantes et peut être décomposée en compost une fois jetée.

Polymères - Points clés

  • Les polymères sont définis comme des grosses molécules constituées d'unités répétitives appelées monomères.
  • La chimie des polymères est basée principalement sur le squelette hydrocarboné.
  • Les polymères naturels sont les substances qui sont obtenues naturellement.
  • Les polymères organiques et les polymères inorganiques sont deux types de polymères.
  • Les différents types de polymères ont des propriétés différentes en fonction de leur structure et de leur liaison.
  • Le PEBD est ramifié et relativement souple, tandis que le PEHD est plus dense, plus résistant et constitué principalement de chaînes droites.
  • Le Kevlar et le Nylon sont tous deux des polyamides et sont utilisés pour des articles tels que les vêtements et les cordes.
  • Les plastiques fabriqués à partir d'alcènes ne se décomposent pas facilement en raison de leurs liaisons \(C-C \) et \( C-H \) non polaires.
  • Les polyamides et les polyesters peuvent être hydrolysés à l'aide d'un catalyseur acide ou basique.
  • Le recyclage est une solution alternative à l'élimination des polymères, mais il a ses limites.

Questions fréquemment posées en Polymères

Les polymères sont des grandes molécules ou des macromolécules qui sont essentiellement une combinaison de nombreuses sous-unités. En grec, le terme "polymère" signifie "plusieurs parties". Les polymères sont présents partout autour de nous. 


Un polymère est une macromolécule constituée de nombreuses unités répétitives, appelées monomères. Ces monomères réagissent dans différentes conditions pour former des polymères ayant des structures et des propriétés différentes.

Les trois grandes classes de polymères selon leurs propriétés :

  • Les élastomères 
  • Les polymères thermoplastiques
  • Les polymères thermodurcissables 

Les propriétés des polymères sont la résistance à la traction, la durabilité, la viscoélasticité, la réactivité, le point de fusion, la conductivité, etc. Ces propriétés permettent des utilisations variées des polymères, comme le plastique, le caoutchouc, les pièces de machines, etc.

Un polymère naturel est un polymère qui se produit naturellement et que l'on trouve dans les êtres vivants tels que les plantes et les animaux.

Évaluation finale de Polymères

Polymères Quiz - Teste dein Wissen

Question

Donne deux points positifs et deux points négatifs du recyclage des plastiques.

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Réponse

  • Elle permet de ne pas avoir à créer de nouveaux plastiques, ce qui utilise du pétrole brut, une ressource finie. 


  • Elle nécessite moins d'énergie que la production de plastiques vierges.


  • Cependant, il ne peut être réalisé qu'un certain nombre de fois avant que les chaînes de polymères ne soient brisées au-delà de leur utilisation. 


  • Les processus de recyclage peuvent libérer dans l'environnement des produits chimiques toxiques contenus dans les plastiques.

Montrer la question

Question

Qu'est-ce qu'un polymère ?

Montrer la réponse

Réponse

Une grande molécule composée d'unités répétitives appelées monomères.

Montrer la question

Question

Compare et oppose les polymères d'addition et de condensation.

Montrer la réponse

Réponse

  • Tous deux sont de grandes molécules fabriquées à partir de monomères


  • Les polymères d'addition sont fabriqués à partir de monomères possédant un seul type de groupe fonctionnel, tandis que les polymères de condensation sont fabriqués à partir de monomères possédant deux groupes fonctionnels différents. 


  • Il n'y a qu'un seul produit dans la polymérisation par addition, alors que dans la polymérisation par condensation, une petite molécule appelée condensat est également produite.

Montrer la question

Question

Quels sont les monomères qui composent les polyamides ?

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Réponse

Amines

Montrer la question

Question

Quels monomères composent les polyesters ?

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Réponse

Acides carboxyliques

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Question

Comment le PEHD est-il formé ?

Montrer la réponse

Réponse

Catalyseur zéolite.

Montrer la question

Question

Explique comment la structure du PEHD affecte ses propriétés.

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Réponse

  • Le PEHD se compose principalement de chaînes polymères droites avec très peu de ramifications. 


  • Cela leur permet de s'assembler étroitement et signifie qu'il existe de fortes forces intermoléculaires entre les chaînes.

 

  • Le PEHD est donc solide et relativement rigide.

Montrer la question

Question

 Comment le PEBD est-il formé ?

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Réponse

Mécanisme des radicaux libres.

Montrer la question

Question

Explique comment la structure du PEBD affecte ses propriétés.

Montrer la réponse

Réponse

  • Le PEBD a une structure aléatoire et très ramifiée. 


  • Cela signifie que les chaînes polymères ne peuvent pas s'assembler aussi étroitement et que les forces intermoléculaires entre elles sont plus faibles.


  • Le LDPE est donc flexible et moins résistant que le HDPE.

Montrer la question

Question

Compare et oppose le PEHD et le PEBD.

Montrer la réponse

Réponse

  • Tous deux sont des polymères de l'éthène formés dans une réaction d'addition


  • Ils sont tous deux constitués de longues chaînes d'hydrocarbures.

 

  • Le PEHD est solide et rigide, tandis que le PEBD est flexible et plus faible


  • Le PEHD a des chaînes principalement chaînes droites, tandis que le PEBD présente des ramifications aléatoires. 


  • Le PEHD est formé à basse température et sous pression avec un catalyseur de Ziegler-Natta, tandis que le PEBD est formé à haute température et sous pression à l'aide d'un mécanisme de radicaux libres.

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Question

Cite quelques utilisations du plastique PVC.

Montrer la réponse

Réponse

Chaussures, tuyaux d'évacuation, isolation de câbles, vinyle, cônes de signalisation, etc.

Montrer la question

Question

Que sont les plastifiants ?

Montrer la réponse

Réponse

Petites molécules qui s'insèrent entre les chaînes d'hydrocarbures dans les polymères tels que le PVC. Elles forcent les chaînes à s'écarter, affaiblissant les forces intermoléculaires entre elles, et rendant le plastique plus souple et plus flexible.

Montrer la question

Question

Compare et oppose le Nylon et le Kevlar.

Montrer la réponse

Réponse

  • Tous deux sont des polyamides obtenus par une réaction de condensation à partir de monomères plus petits. 


  • Tous deux sont fabriqués à partir d'une amine et d'un acide carboxylique et contiennent le groupe de liaison amide.


  • Le nylon peut également être fabriqué à partir d'une amine et d'un chlorure d'acyle


  • Les chaînes du Kevlar contiennent des cycles benzéniques et sont des molécules planes, alors que les chaînes polymères du Nylon ne le sont pas. 


  • Le Kevlar est plus résistant que le Nylon en raison d'une liaison hydrogène plus forte entre les chaînes. 


  • Les deux plastiques sont utilisés pour de nombreux produits comme les vêtements et les cordes.

Montrer la question

Question

Nomme le type de force intermoléculaire le plus puissant présent dans les polyesters.

Montrer la réponse

Réponse

Les forces de Van der Waals

Montrer la question

Question

Nomme le type de force intermoléculaire le plus puissant présent dans les polyamides.

Montrer la réponse

Réponse

Forces dipôle-dipôle permanentes

Montrer la question

Question

Explique comment la structure du Kevlar permet de l'utiliser dans les gilets pare-balles.

Montrer la réponse

Réponse

  • Le Kevlar est constitué de longues chaînes d'hydrocarbures contenant des anneaux de benzène.


  • Ces derniers rendent les molécules planes et relativement rigides


  • Par conséquent, elles peuvent se serrer les unes contre les autres, ce qui renforce les forces intermoléculaires entre elles. 


  • Le Kevlar étant un polyamide avec un groupe de liaison amide, ces forces intermoléculaires comprennent des liaisons hydrogène


  • Cela rend le Kevlar dense et très solide.

Montrer la question

Question

Pourquoi les polymères fabriqués à partir d'alcènes ne peuvent-ils pas être décomposés facilement ?

Montrer la réponse

Réponse

Ils ne contiennent que des liaisons C-C et C-H solides et non polaires qui résistent aux attaques chimiques.

Montrer la question

Question

Quels sont les produits de la décomposition des polyamides ?

Montrer la réponse

Réponse

Ammoniac

Montrer la question

Question

Donne l'équation générale de l'étape de propagation de la polymérisation radicalaire.

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Réponse

$$ M_x \dot R + M \rightarrow M_{x + 1} \dot R $$


Montrer la question

Question

Qu'est-ce qu'un polymère ?


Montrer la réponse

Réponse

 Un polymère est une grande molécule composée d'unités répétitives appelées monomères.

Montrer la question

Question

Combien de produits sont formés dans la polymérisation par addition ?

Montrer la réponse

Réponse

1

Montrer la question

Question

Combien de types différents de groupes fonctionnels sont nécessaires pour la polymérisation par addition ?

Montrer la réponse

Réponse

1

Montrer la question

Question

Sur quoi sont basés les monomères utilisés dans la polymérisation par addition ?

Montrer la réponse

Réponse

Les alcènes avec une double liaison \( C=C \).



Montrer la question

Question

Qu'est-ce qu'un condensat ?

Montrer la réponse

Réponse

Un condensat est le sous-produit de petites molécules libéré lors d'une réaction de condensation.

Montrer la question

Question

Quel est le nom commun du polymère formé lors de la réaction entre un alcool et un acide carboxylique, et quel est le condensat ?




Montrer la réponse

Réponse

Le nom générique est polyester. La petite molécule libérée est l'eau.

Montrer la question

Question

Quel type de polymérisation subit le propène ?

Montrer la réponse

Réponse

Les deux

Montrer la question

Question

Donne un exemple d'une molécule qui réagit avec le 1,2-diaminoéthane pour former un polymère.

Montrer la réponse

Réponse

Un acide carboxylique, par exemple l'acide éthanoïque.


Montrer la question

Question

A quelles réactions appartient la polymérisation ?

Montrer la réponse

Réponse

La polymérisation est une réaction de synthèse.

Montrer la question

Question

Que se passe-t-il lors d'une polymérisation en chaîne ?

Montrer la réponse

Réponse

En déclenchant un démarrage de chaîne, les monomères s'accrochent de plus en plus à la chaîne polymère qui s'agrandit.

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Question

Les polymères sont de _______ molécules constituées d'unités répétitives appelées monomères.

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Réponse

grosses

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Question

Les polymères d'addition sont formés à partir de monomères présentant________

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une double liaison \( C=C \)
 

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Question

Les polymères de condensation sont formés à partir de monomères possédant ________________.

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Réponse

deux groupes fonctionnels différents.

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Question

Les types de polymères peuvent être divisés en deux catégories.  

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Polymères organiques

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Question

Le PEHD est un plastique formé de plusieurs centaines de monomères ______.

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d'éthylène.

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Question

Nomme le type de force intermoléculaire le plus puissant présent dans les polyesters.

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Réponse

Les forces de Van der Waals

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Question

Comment le PEHD est-il formé ?

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Réponse

Catalyseur Ziegler-Natta.

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Question

Quels monomères composent les polyesters ?

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Réponse

Acides carboxyliques

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Question

Quels sont les monomères qui composent les polyamides ?

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Réponse

Alcènes

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Question

Quels sont les produits de la décomposition des polyamides ?

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Réponse

Alcools

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Question

Nomme le type de force intermoléculaire le plus puissant présent dans les polyamides.

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Réponse

Liaison hydrogène

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Question

Que sont les polymères de condensation ?

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Réponse

Grosses molécules formées à partir de monomères.

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Question

Que sont les polymères d'addition ?

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Réponse

Sont fabriqués à partir de monomères présentant un seul type de groupe fonctionnel.

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Question

Le PEHD est ______ et relativement rigide.

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robuste 

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Question

Le PEBD est flexible et _______ que le PEHD.

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moins résistant

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Quels sont les monomères qui composent les polyamides ?

Quels monomères composent les polyesters ?

Comment le PEHD est-il formé ?

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