Comment fabriquer des molécules géantes appelées polymères ? 1. Polymère Un ______________ est une molécule géante (macromolécule), formée par la répétition d’un groupement d’atomes appelé ________ : il est obtenu par ______________ de ______________. Les ______________ sont formés par l’enchaînement d’une ou plusieurs molécule de base servant à la synthèse du polymère, appelée ______________. Les motifs se raccordent par ______________ au cours d’une réaction chimique de type ______________, ______________. Le nombre de motif répété dans une macromolécule s’appelle _____________________________ noté DP ou n. Il permet de déterminer la masse moléculaire moyenne du polymère : 2. Polymères obtenus par polyaddition La ______________ est l’addition en chaîne d’un grand nombre de monomères ______________, au cours de laquelle il y a ______________ des liaisons doubles carbone-carbone et formation de liaisons simples (ex : le PVC, polyéthylène, polystyrène…) Exercice : 1. Ecrire l’équation de polyaddition du PVC (Monomère : chlorure de vinyle (ou chloroéthylène) CH2=CH-Cl) et l’équation de polyaddition du polyéthylène (Monomère : éthène CH2=CH2) 2. Connaissant le motif du polystyrène obtenu par polyaddition, retrouver la formule monomère utilisé pour la synthèse du polystyrène. du 3. Polymères obtenus par polycondensation La ______________ est une polymérisation qui s’effectue entre des monomères ______________, au cours de cette réaction il y formation de polymère avec ______________ de petites molécules. Les polyamides (nylon) : En faisant réagir une diamine avec un diacide ou un dichlorure d’acyle, on obtient un polyamide par polycondensation, avec élimination d’une molécule d’eau ou de chlorure d’hydrogène. Exercice : écrire l’équation de la réaction de synthèse du nylon (voir TP): Les polyesters (tergal) : En faisant réagir un dialcool avec un diacide, on obtient un polyester par polycondensation, avec élimination d’une molécule d’eau : Exercice : écrire l’équation de la réaction de synthèse du tergal : Les monomères sont l’acide téréphtalique et l’éthylène glycol C2O2H6: A la maison : Exercices 5, 6 p 34 et 13 p 36 4. Propriétés des polymères Activité documentaire : le géotextile Liaisons intermoléculaires : Les chaînes d’un polymère peuvent être reliées entre elles soit par des liaisons ______________ (liaison forte) soit par des liaisons de faible intensité, liaison ______________, comme la liaison ______________ : elle s’observe entre un atome d’oxygène ou d’azote d’une molécule et un atome d’hydrogène d’une molécule voisine. Cette interaction ______________ donne à la matière une plus grande ______________. A la maison : ex 2 page p 34 Propriétés thermiques : Les thermoplastiques : PVC, polyamide, polyester, polystyrène… Leurs chaines à structure linéaire sont reliées par des liaisons ______________. Ils peuvent se ramollir sous l’effet de la chaleur par ______________ de ces liaisons faibles : ils deviennent alors souples et malléables et prennent une nouvelle forme lors du refroidissement. Les thermodurcissables : bakelite (ex : poignée de casserole) Les chaines sont reliées par des liaisons ______________ leur donnant une structure réticulée (tridimensionnelle). Ils vont prendre une forme ______________ lors de leur fabrication et ne pourront ni être refondus ni remodelés. Les elastomères : caoutchouc, silicone… Ils sont soit thermodurcissables soit thermoplastiques Propriétés mécaniques : Les ______________ sont souvent rigides et cassants tandis que les ______________ et les ______________ possèdent une résistance thermique qui diminue quand la température s’élève. Structure ______________ : l’arrangement des chaines est désorganisée (comme un plat de spaghettis cuits !) : le matériau est résistant aux chocs, malléable et plastique Structure ______________: l’arrangement des chaines est localement organisé et ordonné. Le matériau est plus rigide et plus cassant (spaghettis crus) Recyclage : Tous les polymères ______________ (80 % des matières plastiques utilisées) sont recyclables. A la maison : ex 10 page 35 Animation : http://www.physique-appliquee-renaudeau.net/ Exercice : Ce qui donne à élasthanne ses propriétés spéciales est le fait qu'il a certains blocs souples et d’autres durs dans ses motifs constitutifs. Le motif est le suivant : O O O [ O ] CH2 (O CH2 CH2 )x O C N N C O N C N N C N n La chaîne courte, en général longue H H H H H H d'environ quarante motifs est molle et Segment caoutchouteuse. caoutchouteux Segment rigide La seconde partie du motif est extrêmement rigide et permet aux différentes chaînes de s'agglomérer et s'aligner pour former des fibres. Bien sûr, ce sont des fibres particulières, puisque les domaines fibreux formés par les groupes rigides sont liés par les sections caoutchouteuses 1. Comment sont nommées les liaisons entre les atomes dans cette molécule ?___________________________ 2. Ecrire la formule brute du motif qui donne les propriétés élastiques au fil : _____________________________ Des liaisons hydrogène se développent entre un atome hydrogène porté par un atome N et un autre groupement moléculaire contenant un atome fortement électronégatif (O) : [ O O (O ) CH2 CH2 x O C N CH2 H [ N ) CH2 CH2 x O CH2 H [ N ) CH2 CH2 x O H H H CH2 N H H H 3. Mettre une croix dans le tableau si la réponse est satisfaisante : Les liaisons hydrogène entre molécules sont sur le segment caoutchouteux Les liaisons hydrogène entre molécules sont avec un atome d’oxygène Les liaisons hydrogène entre molécules sont avec un atome d’azote Les liaisons hydrogène entre molécules sont responsables de l’élasticité n H O H ] N C O O C N N C N n H O H ] N C O O O C N H C N N C N H O (O H H O C N O C N N C N H O (O O ] N C O H n