QCM : Introduction à la polymérisation radicalaire — 24 questions

Explication

La chimie des polymères vise à relier la synthèse, la structure et les propriétés du matériau. Elle ne se limite pas à une mesure isolée de masse molaire.

Explication

La fonctionnalité correspond au nombre de fonctions réactives par monomère, et elle détermine le type d’architecture obtenue. Les autres propositions ne pilotent pas directement cette possibilité structurale.

Explication

La catalyse organométallique est explicitement citée comme une méthode de synthèse qui guide la formation du polymère. Les autres procédés ne correspondent pas à une méthode de polymérisation.

Explication

La ROMP est associée aux travaux de Chauvin, Grubbs et Schrock. Les autres choix renvoient à d’autres jalons historiques de la chimie des polymères.

Explication

Un plastifiant rend le polymère plus souple en diminuant les interactions entre chaînes. Il ne vise pas à rigidifier le matériau.

Explication

Les fillers servent à ajuster les propriétés d’usage du matériau, notamment mécaniques et thermiques. Ils ne remplacent pas le monomère ni n’ont pour but de le rendre hydrosoluble.

Explication

En polymérisation en chaîne, une espèce active est créée puis ajoute successivement des monomères. En polymérisation par étapes, la croissance provient de réactions entre fonctions réactives.

Explication

La polymérisation par étapes correspond bien à des réactions successives entre fonctions réactives. La polymérisation en chaîne, elle, passe par un centre actif propagateur.

Explication

Un initiateur radicalaire se décompose pour produire des radicaux qui amorcent la polymérisation. Il ne bloque pas la propagation, mais la rend possible.

Explication

La décomposition d’un initiateur suit une cinétique du premier ordre avec -d[A]/dt = k_d[A]. Cette loi conduit aussi à une demi-vie t1/2 = ln2/k_d.

Explication

L’initiation auto-thermique s’accompagne d’une augmentation de la température qui accélère la réaction. Cette auto-accélération est liée à l’effet Trommsdorff ou gel effect.

Explication

En photopolymérisation, la lumière peut conduire à la formation d’un complexe donneur–accepteur qui initie des radicaux. Ce n’est pas un mécanisme de condensation ou de cristallisation.

Explication

On suppose souvent que les centres actifs ont une réactivité comparable, ce qui rend k_p indépendant de la longueur de chaîne cinétique. Les autres propositions ne correspondent pas à l’hypothèse utilisée.

Explication

Les radicaux ont une durée de vie très courte et réagissent vite, notamment avec l’oxygène. Leur réactivité non sélective favorise aussi des réactions parasites.

Explication

L’effet Trommsdorff correspond à une auto-accélération liée à l’augmentation de viscosité, qui gêne la rencontre des macroradicaux et diminue la terminaison. C’est aussi appelé gel effect.

Explication

Le cours indique que la terminaison est très rapide, avec k_t largement supérieur à k_p. L’initiation est au contraire lente, avec un k_d faible.

Explication

DPn correspond au nombre moyen d’unités monomères par chaîne formée. Il ne mesure ni la diffusion ni les conditions d’équipement.

Explication

Le cours distingue clairement les deux cas : disproportionation donne DPn = l, alors que combinaison donne DPn = 2l. Le mode de terminaison influence donc directement la relation.

Explication

Le cours indique que le tracé de 1/DPn en fonction de [R’X]0/[M]0 donne une droite de pente Ctr,R’X. Cette relation permet d’évaluer l’influence du transfert de chaîne.

Explication

Les transferts de chaîne créent de nouvelles espèces propagantes et « cassent » la croissance des chaînes, ce qui élargit la distribution des masses. Ils augmentent donc la polydispersité.

Explication

Quand rA et rB valent 1, la composition du copolymère suit celle du mélange sans dérive, ce qui correspond au comportement Bernoullien. Ce n’est pas un cas alterné.

Explication

Lorsque les rapports de réactivité sont nuls, chaque centre actif réagit préférentiellement avec le monomère opposé, ce qui conduit à une alternance. Le cas r1 = r2 = 1 correspond au comportement Bernoullien.

Explication

Le mode batch est simple à mettre en œuvre, mais il contrôle mal la composition du copolymère au cours de l’avancement. Il ne force pas une alternance ni n’interdit la réaction.

Explication

En copolymérisation, la composition peut dériver au cours de la réaction, donc la composition moyenne mesurée n’est pas forcément égale à la composition instantanée. C’est précisément le problème de drift de composition.