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Les polymères PLAN

Les polymères PLAN. Définition Polymères naturels et synthétiques Synthèse de polymères. 1)Synthèse par réaction de polyaddition. 2)Synthèse par réaction de polycondensation. Les polymères. Les polymères sont constitués de «  macromolécules  », c’est à dire de « grosses » molécules,

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Presentation Transcript

  1. Les polymères PLAN Définition Polymères naturels et synthétiques Synthèse de polymères 1)Synthèse par réaction de polyaddition 2)Synthèse par réaction de polycondensation

  2. Les polymères Les polymères sont constitués de « macromolécules », c’est à dire de « grosses » molécules, dont la masse molaire peut dépasser 100 000 g/mol, quand une mole d’eau représente 18 g/mol. Une telle macromolécule peut donc contenir des millions d’atomes Ex : Polyéthylène

  3. Des macromolécules NOTATION : Ces macromolécules sont formées par exemple de la répétition d’un même motif n fois tout au long de la molécule

  4. Les polymères, sont des matériaux organiques composés de macromolécules (molécules géantes). Ces macromolécules sont formées de la répétitiond’un même motif ou unité monomèren fois . n est appelé « degré de polymérisation »  n peut être très élevé : de l’ordre de plusieurs millions Masse moléculaire molaire M d’un polymère : M = n x Masse molaire du monomère ou du motif M peut être très élevée pour un polymère : de l’ordre de plusieurs millions de g.mol-1 C’est une moyenne car toutes les chaines n’ont pas la même longueur exactement

  5. Des matériaux organiques • Polymères synthétiques(les « matières plastiques »)‏ • Polymèresnaturels

  6. EXEMPLES DE POLYMERES NATURELS La cellulose

  7. EXEMPLES DE POLYMERES NATURELS L’amidon : Linéaire : amylose (a)‏ Ramifié : amylopectine (b)‏

  8. EXEMPLES DE POLYMERES NATURELS Protéines naturelles : Exemple : la fibroïne (soie d’araignée)‏

  9. EXEMPLES DE POLYMERES SYNTHETIQUES L’éthylène Substances issues de la pétrochimie Le polystyrène Le polylactate PLA Synthétisé à partir de l’acide lactique (substance naturelle)

  10. Polymères naturels modifiés chimiquement : • Viscose,Tencel , Lyocel  obtenue par traitement de la cellulose • Polymère à base d’amidon de maïs

  11. Synthèse des polymères Monomère(s)‏ Leur synthèse met en jeux des réactions de polymérisation qui consistent donc à associer ces motifs de répétition par des liaisons covalentes. polymérisation Polymère

  12. Méthodes de synthèse • Deux grandes méthodes : • Par réaction de polymérisation en chaîne (polyaddition)‏ • Par réaction de polymérisation par étapes (polycondensation)‏

  13. Synthèse par réaction de polyaddition Ex : Synthèse du polyéthylène n Éthylène(éthène) Polyéthylène C a 4e- de valence: Dans le monomère double liaison C=C (alcène). Pour former le polymère, ouverture de la double liaison pour former une longue chaîne de 103 à 106 monomères.(longueur de chaîne jusqu'à 10 m)‏ Voir film polyéthylène

  14. Monomère Code Polymère Exemples d’application Éthène H2C=CH2 polyéthylène Film d’emballage Styrène Polystyrène Chlorure de vinyle Polychlorure de vinyle Propène Polypropylène

  15. Monomère Code Polymère Exemples d’application Méthacrylate de méthyle PMMA Polyméthacrylate de méthyle

  16. Synthèsepar réaction de polycondensation Unepolycondensationestunecondensation répétée Lorsd’une condensation: deuxmoléculesréagissent pour en former uneautre avec éliminationd’un résidu simple. (eau, alcool, ammoniac)‏

  17. O H O H O + + = R O R' R C C H O R' O H Réactionde condensation Réactions« classiques » de la chimieorganique exemple: estérification acide + alcool donne ester + eau

  18. Synthèse d’un polyester Nécessité de deux composés difonctionnels pour répéter les enchaînements: (di)alcool + (di)acide donne ester + eau + H2O etc… +

  19. Synthèse d’un polyester

  20. Exemple :Synthèse du PolyEthylène Téréphtalate (Exemple de fabrication d’un polyester) PET obtenu à partird’éthylèneglycol (diol) etd’acidetéréphtalique (diacide) + Etc… Soit :

  21. Exemple :Synthèse du PolyEthylène Téréphtalate Version modèles moléculaires (di)acide + (di)alcool donne ester + eau + = + + 2 ]n [ motif Le PET est un polyester utilisé pour les bouteilles (bouteilles d’eau ou de boissons gazeuses)‏

  22. Nécessité de composéspolyfonctionnels pour répéter les enchaînements : unemêmemoléculepeutprésenterdeuxfonctionsdifférentes Exemple : l’acide lactique Polymère : polylactate

  23. Autre exemple :Synthèse d’un amide par condensation • on fait réagir un acide carboxylique avec une amine : • Acide amine amide eau

  24. Synthèsed’un polyamide Nécessité de deux composés difonctionnels pour répéter les enchaînements: (di)acide + (di)amine donne amide + eau + H2O + etc…

  25. Polymérisation avec des composés difonctionnels (di)acide + (di)amine donneamide + eau Exemple : synthèse du nylon 6-6 motif Nylon appelé le PA 6,6 par polycondensation de l'hexane-1,6-diamine (6C) et de l'acide hexanedioïque (6C)‏

  26. Nécessité de composéspolyfonctionnels pour répéter les enchaînements : unemêmemoléculepeutprésenterdeuxfonctionsdifférentes Exemple : les acides aminés Polymère : polypeptide ou protéine

  27. Possibilité de synthétiser des molécules tridimensionnelles Voir film d’animation bakélite

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