Fiche de révision : Polymérisation et matières plastiques

📋 Plan du Cours

1. Composition des matières plastiques
2. Usages et production des plastiques
3. Structure et catégories des polymères
4. Masse molaire des macromolécules
5. Monomères et polymérisation

📖 1. Composition des matières plastiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Matière plastique : Se compose généralement d’un polymère qui lui confère ses propriétés principales et d’additifs qui facilitent sa mise en forme ou améliorent certaines caractéristiques physiques et chimiques.

📝 Points essentiels

• Les additifs utilisés dans les matières plastiques comprennent notamment:

  • les lubrifiants
  • les stabilisants
  • les colorants
  • les ignifugeants

• Dans une raffinerie, un baril de pétrole brut de 159 litres fournit en moyenne 4 litres de bases pétrochimiques destinées notamment aux plastiques et aux peintures.

💡 Astuce mémo

Polymère → propriétés principales ; additifs → mise en forme et caractéristiques améliorées

📖 2. Usages et production des plastiques

★ À maîtriser

• Les matières plastiques sont utilisées dans:

  • l’emballage
  • l’automobile
  • les supports audiovisuels
  • les sports et loisirs
  • le bâtiment
  • l’électricité et l’électronique
  • le secteur médical
  • le transport
  • l’ameublement

• La répartition de l’utilisation des matières plastiques est:

  • 40 % pour l’emballage
  • 22 % pour les bâtiments et travaux publics
  • 14 % pour le transport
  • 8 % pour les autres usages
  • 7 % pour l’électricité et l’électronique
  • 5 % pour les sports et loisirs
  • 3 % pour l’ameublement
  • 1 % pour le secteur médical

• La production mondiale et européenne des matières plastiques augmente fortement depuis les années 1950.

Compléments

• Les matières traditionnelles remplacées comprennent:
  • le bois
  • le métal
  • la céramique
  • le verre

📖 3. Structure et catégories des polymères

🔑 Notions clés & Définitions

• Polymère : Macromolécule constituée par l’assemblage de petites molécules organiques appelées monomères.

★ À maîtriser

• Les polymères possèdent des motifs de structure récurrents qui se répètent un très grand nombre de fois dans la chaîne macromoléculaire.

📌 Les polymères se répartissent en polymères naturels, comme les protéines, les glucides et l’ADN, et en polymères synthétiques, comme les plastiques, les caoutchoucs synthétiques et les fibres synthétiques.

Compléments

• Les polymères synthétiques sont utilisés dans:
  • l’automobile
  • l’emballage
  • le bâtiment
  • la cosmétique
  • le biomédical
  • le pharmaceutique
  • l’aéronautique

💡 Astuce mémo

Naturels : biomolécules essentielles ; synthétiques : plastiques, caoutchoucs et fibres

📖 4. Masse molaire des macromolécules

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour le motif récurrent du Kevlar®, de formule C14H10O2N2, la masse molaire vérifie $M = (14 \times 12) + (10 \times 1) + (2 \times 16) + (2 \times 14) = 238\ \text{g/mol}$.

📐 Formule - Une chaîne de Kevlar® comportant 88 motifs possède une masse molaire de $M = 88 \times 238 = 20944\ \text{g/mol}$, soit environ 21 kg/mol.

📌 La masse molaire de l’octane est très inférieure à celle du Kevlar® constitué de 88 motifs, ce qui illustre la masse molaire très élevée des polymères.

Compléments

📐 Formule - La masse molaire de l’octane C8H18 est $M = (8 \times 12) + (18 \times 1) = 114\ \text{g/mol}$.

💡 Astuce mémo

Motif → répétition → chaîne → masse molaire élevée

📖 5. Monomères et polymérisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Monomère : Unité de base qui se répète un grand nombre de fois pour former un polymère.

★ À maîtriser

• La polymérisation est une réaction au cours de laquelle des monomères identiques ou différents s’associent pour former un polymère de masse molaire très élevée.

📌 Toutes les molécules ne peuvent pas polymériser, car les monomères doivent être capables de s’associer et de se lier chimiquement pour engendrer un polymère.

Compléments

• Le cours envisage deux types de réactions permettant d’engendrer des macromolécules : la polyaddition et la polycondensation.

📊 Tableaux de synthèse

Polymères naturels et synthétiques