Flashcards : Macromolécules et polymères — 68 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'une macromolécule selon Hermann Staudinger en 1922 ?

Réponse

Une très grande molécule avec une masse moléculaire élevée.

2Question

Qui a introduit la notion de macromolécule en 1922 ?

Réponse

Hermann Staudinger.

3Question

Qu'est-ce qu'un polymère ?

Réponse

Une macromolécule formée par répétition covalente de sous-unités.

4Question

Comment sont reliées les sous-unités dans un polymère ?

Réponse

Par des liaisons covalentes.

5Question

Dans quels domaines utilise-t-on les polymères ?

Réponse

Dans l'emballage, les bouteilles, les tuyaux, le papier, les caoutchoucs, les fibres textiles, les mousses, l'épuration des eaux, les colles, les peintures, l'habitat, les transports et les travaux publics.

6Question

Comment obtient-on les polymères naturels ?

Réponse

Ils sont extraits puis purifiés du milieu naturel.

7Question

Comment obtient-on les polymères artificiels ?

Réponse

Par modification chimique de polymères naturels.

8Question

Comment obtient-on les polymères de synthèse ?

Réponse

Par polymérisation de monomères.

9Question

Quels polymères naturels sont cités dans le texte ?

Réponse

Le caoutchouc naturel, la cellulose, l'amidon, les carraghénates, les alginates, le collagène et la gélatine.

10Question

Par quels procédés sont produits les polymères de synthèse ?

Réponse

Par polymérisation en chaîne, polycondensation ou polyaddition.

11Question

Quels polymères de synthèse sont mentionnés ?

Réponse

Le polystyrène, polyéthylène, polypropylène, PVC, polyesters, polyamides, polyuréthanes et résines époxydes.

12Question

Quelle formule relie la masse molaire d'une macromolécule à son degré de polymérisation ?

Réponse

M=m0NUR=m0XM=m_0\,NUR=m_0\,X relie la masse molaire au degré de polymérisation.

13Question

Pourquoi un échantillon polymère présente-t-il une distribution des masses molaires ?

Réponse

Parce que ses chaînes individuelles n'ont pas toutes la même longueur.

14Question

De quoi dépendent les propriétés d'un polymère ?

Réponse

Elles dépendent de sa structure chimique, masse molaire et morphologie.

15Question

Quelle est l'énergie typique d'une liaison carbone-carbone ?

Réponse

Environ 438 kJ·mol⁻¹.

16Question

Comment varie l'intensité des interactions de van der Waals ?

Réponse

Elles varient en 1 sur r puissance 6.

17Question

Comment les énergies de cohésion des forces de van der Waals se comparent-elles aux forces intramoléculaires ?

Réponse

Elles sont nettement inférieures.

18Question

Quelle est l'énergie approximative des liaisons hydrogène ?

Réponse

Entre 5 et 40 kJ·mol⁻¹.

19Question

Quelle propriété des fibres de cellulose est expliquée par les liaisons hydrogène ?

Réponse

Leur ténacité et leur hydrophilie élevée.

20Question

Que se passe-t-il à la résistance mécanique quand la masse molaire dépasse 10 000 à 40 000 g·mol⁻¹ ?

Réponse

La résistance mécanique augmente fortement.

21Question

Qu'impose la température de transition vitreuse Tg dans un polymère amorphe ?

Réponse

Elle sépare un état rigide et cassant d'un état viscoélastique.

22Question

Pourquoi un matériau réagit-il comme un solide élastique lors d'une sollicitation rapide ?

Réponse

Parce que les chaînes n'ont pas le temps de se réarranger ni de se désenchevêtrer.

23Question

Qu'est-ce que la viscoélasticité ?

Réponse

Un comportement combinant une contribution élastique solide et une contribution visqueuse liquide.

24Question

De quoi dépend la viscoélasticité ?

Réponse

De la température et de la durée de sollicitation.

25Question

Quelle est la structure des thermoplastiques ?

Réponse

Ils sont constitués de chaînes unidimensionnelles fusibles et solubles.

26Question

Quelle est la structure des thermodurcissables ?

Réponse

Ce sont des réseaux tridimensionnels réticulés, infusibles et insolubles.

27Question

Qu'est-ce qu'un élastomère ?

Réponse

Un polymère faiblement réticulé avec les caractéristiques du caoutchouc naturel à température ambiante.

28Question

Comment sont généralement vulcanisés les élastomères ?

Réponse

Avec du soufre.

29Question

Que devient un élastomère après vulcanisation et passage de la transition vitreuse ?

Réponse

Il devient rigide à basse température.

30Question

Qu'impose un refroidissement lent à la cristallisation d'un polymère ?

Réponse

Il favorise la cristallisation.

31Question

Quels types de chaînes favorisent la cristallisation d'un polymère ?

Réponse

Les chaînes peu ramifiées favorisent la cristallisation.

32Question

Quels groupements latéraux favorisent la cristallisation d'un polymère ?

Réponse

Les groupements latéraux peu encombrants favorisent la cristallisation.

33Question

Pourquoi les polymères ne cristallisent-ils jamais totalement ?

Réponse

À cause des irrégularités structurales, lenteur des réarrangements et enchevêtrements.

34Question

Comment sont classés les mouvements moléculaires des polymères ?

Réponse

Par taille croissante : mouvements locaux, coopératifs, puis reptations de chaînes.

35Question

Quelle énergie nécessitent les reptations de chaînes ?

Réponse

Elles nécessitent une énergie importante.

36Question

Les reptations de chaînes existent-elles dans les phases cristallines ?

Réponse

Non, elles n'existent pas dans les phases cristallines.

37Question

Qu'est-ce qui change par rotation autour des liaisons sans rupture chimique ?

Réponse

La conformation change par rotation autour des liaisons sans rupture chimique.

38Question

Qu'est-ce qui ne change qu'avec une rupture de liaison chimique ?

Réponse

La configuration ne change qu'avec une rupture de liaison chimique.

39Question

Quelle est la différence énergétique entre conformation et configuration ?

Réponse

La configuration possède une barrière énergétique plus élevée que la conformation.

40Question

Comment sont disposés les groupements dans un polymère atactique ?

Réponse

Les groupements sont disposés au hasard dans un polymère atactique.

41Question

Quelle est la disposition des groupements dans un polymère isotactique ?

Réponse

Les groupements sont du même côté dans un polymère isotactique.

42Question

Quelle est la disposition des groupements dans un polymère syndiotactique ?

Réponse

Les groupements sont alternativement de part et d'autre du plan dans un polymère syndiotactique.

43Question

Quelle relation vérifie la distance quadratique moyenne r20\langle r^2\rangle_0 pour une chaîne idéale gaussienne ?

Réponse

r20=nl2\langle r^2\rangle_0 = n l^2 vérifie la distance quadratique moyenne entre les extrémités.

44Question

Comment varie la valeur moyenne quadratique r201/2\langle r^2\rangle_0^{1/2} d'une chaîne idéale gaussienne ?

Réponse

Elle varie proportionnellement à n1/2n^{1/2} et M1/2M^{1/2}.

45Question

Quelles familles chimiques comprennent les polyuréthanes et les silicones ?

Réponse

Les grandes familles chimiques.

46Question

Pour quels usages le polyéthylène est-il principalement utilisé ?

Réponse

Pour la câblerie, les emballages, les tuyaux, les films et les sacs.

47Question

Quels usages principaux a le polypropylène ?

Réponse

Les emballages alimentaires, pièces automobiles, tapis, cordes et ficelles.

48Question

À quoi sert principalement le polyéthylène téréphtalate ?

Réponse

Aux fibres textiles, films et bouteilles.

49Question

Quels polymères donnent accès aux élastomères ?

Réponse

Le polybutadiène et le polyisoprène.

50Question

Quelles fibres végétales naturelles peuvent être utilisées dans les biocomposites ?

Réponse

Les fibres de bois, lin, chanvre, jute, noix de coco et bambou.

51Question

Pourquoi la mise en forme des fibres naturelles impose-t-elle une température plus basse ?

Réponse

Pour éviter leur dégradation thermique.

52Question

Quel défi doit être relevé lors de la mise en forme des fibres naturelles avec une matrice hydrophobe ?

Réponse

Assurer la compatibilité entre la fibre hydrophile et la matrice hydrophobe.

53Question

Quel pourcentage du Boeing 787 est composé de matériaux composites ?

Réponse

50 % du Boeing 787 est composé de matériaux composites.

54Question

Quelle réduction la composition en matériaux composites du Boeing 787 permet-elle ?

Réponse

Une réduction de 20 % de la consommation et des émissions de CO₂.

55Question

Comment se définit la masse molaire moyenne en nombre MnM_n ?

Réponse

Mn=iNiMiiNiM_n=\frac{\sum_i N_iM_i}{\sum_iN_i} où les chaînes sont pondérées par leur nombre.

56Question

Quelle est la formule de la masse molaire moyenne en masse MwM_w ?

Réponse

Mw=iNiMi2iNiMiM_w=\frac{\sum_iN_iM_i^2}{\sum_iN_iM_i} où les chaînes longues ont un poids statistique plus important.

57Question

Comment se calcule l'indice de polydispersité II ?

Réponse

I=MwMnI=\frac{M_w}{M_n}.

58Question

Quelle inégalité vérifie l'indice de polydispersité II ?

Réponse

I1I\geq1.

59Question

Quelle dispersité ont souvent les polymères de polycondensation comme les polyesters ?

Réponse

Une dispersité autour de 2.

60Question

Quelle dispersité ont généralement les polyoléfines et polyvinyliques ?

Réponse

Une dispersité supérieure ou égale à 2.

61Question

Qu'est-ce que l'osmose ?

Réponse

Le transfert d'eau d'une solution diluée vers une solution concentrée à travers une membrane semi-perméable.

62Question

Selon quoi la chromatographie d'exclusion stérique sépare-t-elle les molécules ?

Réponse

Selon leur volume hydrodynamique.

63Question

Comment sont éluées les petites molécules en chromatographie d'exclusion stérique ?

Réponse

Elles pénètrent dans les pores et sont éluées en dernier.

64Question

Quelle est la formule de la relation de Mark-Houwink-Sakurada ?

Réponse

[η]=KMα[\eta]=K M^\alpha

65Question

De quoi dépendent K et α dans la relation de Mark-Houwink-Sakurada ?

Réponse

Du polymère, du solvant et de la température.

66Question

Quelle moyenne donne l'osmométrie et la RMN ?

Réponse

La masse molaire moyenne en nombre Mn.

67Question

Quelle moyenne donne la diffusion de la lumière ?

Réponse

La masse molaire moyenne en poids Mw.

68Question

Quelles informations donne la chromatographie d'exclusion stérique ?

Réponse

La distribution ainsi que Mn et Mw.

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