Exercices  1STD2A    

THÈME  :  MONOMÈRES  ET  POLYMÈRES  LES  MATIÈRES  PLASTIQUUES  

 

 1. Cette  fibre  est  dite  artificielle  car  les  molécules  qui  la  constiuent,  n’existe  pas  dans  la  nature,  elle  est  

synthétisée  au  laboratoire.  Exemple  de  matière  plastique  naturelle  -­‐ l’amidon  présente  dans  le  bois  ;  le  papier  le  coton    

 le  caoutchouc  naturel    

Le  caoutchouc  est  un  matériau  qui  peut  être  obtenu  soit  par  la  transformation  du  latex  sécrété  par  certains  végétaux  (par  exemple,  l'hévéa)  

 les  protéines  :  ce  sont  des  polyamides  naturels  

           

2. Parmi  les  différents  test  (voir  ci-­‐contre)  Le  test  de  densité    peut  permettre  d’identifier  ce  polymère    Plonger  l’échantillon  dans  un  bécher  rempli  d’eau,  s’il  surnage  c’est  du  polyéthylène  ou  polypropylène.  On  sait  par  ailleurs  que    dPP(0,91)  <  dPE(0,92)  <  1  <  dPS(1,04)  <  dPA(1,14)  <  dPMMA(1,18)    <  dPF  1,3  <  dPVC  1,4  Un  test  de  chauffage  pourra  confirmer  que  ce  polymère  est  thermoplastique  

3. à  partir  du  motif  :  

 on  peut  affirmer  qu’il  est  obtenu  grace  à  une  polyaddition  d’un  alcène  et  donner  la  formule  du  monomère  :  le  propylène  (prop-­‐1-­‐ène)  

 équation  de  la  polyaddition  

 4. les  adujvants  sont  des  substances  chimiques  que  l’on  ajoute  au  polymère  afin  de  modifier  certaines  de  ses  

propriétés  la  fibre  de  verre  et  l’acier  sont  des  adjuvants  de  renfort,  ils  permettent  d’augmenter  la  résistance  mécanique  du  polymère  auquel  ils  sont  incorporés      

   

       

1. fonctions  chimiques    

                                                                     2. équation  de  la  réaction  

 il  s’agit  d’une  réaction  de  polycondensation  

3. formule  développée  du  motif  et  groupe  fonctionnel  

 

ce  polymère  appartient  à  la  famille  des  polyamides  (  comme  le  motif  renferme  un  noyau  aromatique  on  parle  de  polyaramide)    

   

 1. le  polytétrafluroroéthylène  C2F4    renferme  une  double  liaison  –c=c-­‐  et  4  atomes  de  fluor,  il  peut  donc  

donner  lieu  à  une  réaction  de  poly  condensation  dont  l’équation  est  :  

 2. Il  s’agit  d’une  réaction  de  polyaddition    

Une  polyaddition  est  une  succession  de  réaction  d’addition  qui  s’effectuent  entre  doubles  liaisons  –c=c-­‐    

3. Le  degré  (ou  indice)  de  polymérisation  représente  le  nombre  de  motifs    qui  se  répètent  au  sein  du  polymère  4. Détermination  du  degré  de  polymérisation  

𝑀!"# = 𝑛.𝑀!"#$%      

𝑛 =  𝑀!"#

𝑀!"#$%  

A.N    𝑀!"# = 10𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙!! = 10. 10!𝑔.𝑚𝑜𝑙!!    𝑀!"#$% = 2.𝑀! +  4.𝑀! = 2×12,0+ 4×19,0 = 100  𝑔.𝑚𝑜𝑙!!      

𝑛 =  10. 10!

100 = 100  𝑚𝑜𝑡𝑖𝑓𝑠  5. Les  fibres  utilisant  le  PTFE  sont  

-­‐  hydrophobe  :  ce  qui  signifie  que  les  molécules  de  teflon  n’ont  pas  d’affinité  avec  l’eau  (interaction  très  faible  entre  les  molécules  d’eau  est  les  molécules  de  téflon),  ce  qui  leur  donne  des  propriétés  impérméable  -­‐  respirant  :  perméable  au  gaz,  dont  la  vapeur  d’eau  …    Le  Gore-­‐Tex  est  un  tissu  brevetéimperméable,    son  imperméabilité  s’explique  par  sa  composition  chimique,  incorporant  du  polytétrafluoroéthylène  couramment  appelé  Téflon.    

 1. Ce  polymère  renferme  dans  sont  motifs  des  groupes  esters  ,  il  s’agit  d’un  polyester  

 2. Pour  former  une  liaison  ester  on  peut  faire  réagir  un  alcool  et  un  acide  carboxylique    3.  Dans  le  cas  présent  on  peut  obtenir  ce  polymère  en  faisant  réagir  un  diacide  avec  un  diol    

   

 4. Ce  type  de  polymérisation  est  une  polycondensation.  C’est  à  dire  des  réaction  de  condensation  successives  

entre  deux  molécules  qui  pour  s’associer  rejetent  des  fragments  aboutissant  à  la  formation  d  une  molécule  de  petite  taille  comme  H2O  ;  HCl  ,  NH3    On  peut  l’obtenir  en  faisant  agir    soit  un  diacide  carboxylique  avec  un  diol  soit  un  di  chlorure  d’acide    avec  un  diol  voir  ci-­‐dessous  

   

   

1. Identifications  des  groupes  caractéristiques  présents  dans  les  réactifs  

 2. La  réaction  de  polymérisation  conduisant  à  la  formation  du  nylon  est  une  réaction  de  polycondensation    

 3. Le  nylon  appartient  à  la  famille  des  polyamides  car  les  motifs  sont  reliés  entre  eux  par  des  groupes  

fonctionnels  amide    4. L’examen  de  la  formule  du  motif  du  nylon  6,6  permet  de  calculer  sa  masse  molaire  

𝑀!"#$% = 22.𝑀! + 22𝑀! +  2.𝑀! + 2𝑀! = 12×12,0+ 22×1,0+ 2×16,0+ 2×14,0  𝑀!"#$% = 346  𝑔.𝑚𝑜𝑙!!  𝑀!"# = 𝑛.𝑀!"#$%  

 on  en  deduit  alors  la  masse  molaire  moyenne    du  polymère  sachant  que  𝑛 = 140    

𝑀!"# = 140×346 = 48440𝑔.𝑚𝑜𝑙!!