QCM : Polymères et polymérisation radicalaire — 20 questions

Explication

Un polymère regroupe des macromolécules constituées par l’assemblage covalent de motifs identiques appelés unités répétitives. La molécule réactive de départ correspond plutôt à la définition d’un monomère.

Explication

Le monomère réagit au cours de la polymérisation et conduit à la formation du polymère macromoléculaire. Une macromolécule composée d’unités répétitives désigne donc le produit, et non le réactif de départ.

Explication

Les catégories naturel, artificiel et de synthèse indiquent l’origine des polymères. Les catégories courant, technique et spécial correspondent plutôt à une classification selon l’usage.

Explication

Un homopolymère est préparé à partir d’un seul type d’unités répétitives, alors qu’un copolymère est obtenu à partir de deux monomères. Les autres propositions confondent l’architecture avec la nature ionique, le mécanisme ou la taille moléculaire.

Explication

Ces qualificatifs décrivent la manière dont les séquences A et B sont arrangées dans l’architecture du copolymère. Ils ne désignent ni l’origine du matériau, ni sa fonctionnalité ionique, ni le nombre d’étapes réactionnelles.

Explication

La synthèse par addition progresse selon un mécanisme en chaîne, tandis que la condensation se déroule par étapes. La confusion inverse précisément ces deux associations.

Explication

Le mécanisme en chaîne est associé à la synthèse des polymères par addition. La condensation relève d’un mécanisme par étapes, tandis que les deux autres réponses décrivent une classification ou une nature de polymère.

Explication

L’oxygène agit comme un poison de la polymérisation radicalaire et doit donc être éliminé par dégazage. La propagation n’est pas accélérée par l’oxygène, car sa présence inhibe plutôt le déroulement de la réaction.

Explication

La polymérisation en solution utilise un solvant organique ou de l’eau, alors que le milieu dispersé comprend notamment l’émulsion, la suspension et la dispersion. Une émulsion n’est donc pas la définition du mode en solution.

Explication

La séquence normale comprend la création des radicaux lors de l’amorçage, l’allongement des chaînes par propagation, puis leur arrêt par terminaison ou transfert. La propagation ne précède donc pas la formation des espèces radicalaires initiatrices.

Explication

La décomposition homolytique d’un amorceur forme généralement des radicaux primaires, car la liaison rompue se sépare en espèces radicalaires. Une rupture hétérolytique produit au contraire des ions et ne correspond pas à ce mécanisme.

Explication

L’arrêt global de la croissance regroupe les chaînes arrêtées par terminaison et celles arrêtées par transfert ; leur nombre est donc leur somme. La terminaison et le transfert sont deux mécanismes distincts, mais leurs contributions s’additionnent dans ce bilan.

Explication

Une terminaison bimoléculaire peut réunir deux macroradicaux par couplage ou les transformer par dismutation, sans les réunir de la même manière. Le transfert vers un monomère correspond à un mécanisme d’arrêt différent de la terminaison bimoléculaire.

Explication

Dans $l = \frac{k_p(2fk_d[A]_0)^{0,5}[M]}{k_t^{0,5}}$, la constante de propagation $k_p$ figure au numérateur ; la longueur cinétique de chaîne lui est donc proportionnelle. Elle n’est pas au dénominateur et son influence n’est pas quadratique.

Explication

Cette technique limite les réactions de terminaison, ce qui permet d’obtenir des structures complexes, une masse déterminée et une faible polydispersité. La polymérisation radicalaire classique subit davantage les terminaisons au lieu de les réduire.

Explication

L’équilibre entre espèces actives et espèces dormantes réactivables maintient peu de radicaux dans le milieu. Les espèces actives propagent les chaînes, tandis que les espèces dormantes les protègent temporairement de la terminaison.

Explication

Une terminaison met en jeu deux radicaux, si bien que sa vitesse est proportionnelle au carré de leur concentration. La propagation, elle, implique un seul radical et présente une dépendance linéaire.

Explication

La polymérisation est dite vivante lorsque la chaîne redémarre après l’ajout d’un nouveau monomère et la réactivation de l’espèce dormante, ce qui permet notamment de former un polymère bloc. Une chaîne terminée ne peut pas reprendre cette croissance contrôlée.

Explication

La NMP repose sur un nitroxyde, l’ATRP sur un transfert d’atome et la RAFT sur un transfert réversible addition-fragmentation. Les autres associations intervertissent les mécanismes caractéristiques de ces techniques.

Explication

L’ATRP repose généralement sur une réaction d’oxydo-réduction impliquant le cuivre, même si d’autres métaux peuvent intervenir. La stabilisation par nitroxyde caractérise la NMP, tandis que le transfert réversible addition-fragmentation caractérise la RAFT.