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Les polymères

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Objectifs
  • Identifier le motif d’un polymère à partir de sa formule.
  • Citer des polymères naturels et synthétiques et des utilisations courantes des polymères.
Points clés
  • Les polymères sont de grosses molécules obtenues par assemblage de molécules plus petites appelées des « monomères ».
  • Le motif du polymère est la molécule qui se répète tout au long de la chaine.
  • Les polymères sont largement présents dans notre vie quotidienne (vêtements, colle, sachet plastique, papier, etc.). Ils peuvent se classer en deux catégories : les polymères d’origine naturelle et ceux synthétisés par l’homme.
Pour bien comprendre

Représentations topologique et semi-développée

1. Les polymères
a. Définition
Les polymères sont des macromolécules de masse moléculaire élevée, qui sont obtenues par assemblage de molécules plus petites appelées des monomères.
Ces polymères sont obtenus au cours d’une réaction chimique qu’on appelle la polymérisation.
b. Motif d'un polymère

La polymérisation se fait à partir de molécules appelées monomères, qui se lient au niveau de leur groupe fonctionnel ou au niveau de leur double liaison.

Exemple 1
Remarques
  • Les pointillés présents dans la partie des réactifs signifient qu’on utilise un très grand nombre de monomères pour synthétiser le polymère.
  • Les pointillés de part et d’autre du polymère signifient que la chaine carbonée se poursuit. La molécule étant très grosse, il n’y a pas de place pour la représenter complètement.
Exemple 2

On remarque que le polymère s’apparente à une chaine où un même maillon se répète : c’est le motif du polymère.

Le motif du polymère est la molécule qui se répète tout au long de la chaine du polymère.
Attention
Le maillon de cette chaine, c’est-à-dire le motif du polymère, ne correspond pas au monomère.
c. Représenter un polymère
Un polymère se représente en mettant entre crochets le motif du polymère, suivi de l’indice n qui représente le nombre de répétitions du motif.
Exemple du silicone
2. L'utilisation des polymères
a. Polymères naturels ou synthétiques

Les polymères naturels sont issus de la nature et peuvent avoir diverses origines (animale, végétale, minérale).

Les polymères synthétiques sont créés par l’homme par transformation chimique (réaction de polymérisation), généralement à partir du pétrole.

Exemples de polymères naturels (en bleu)
  • Le bois, le coton, le lin contiennent la cellulose.
  • Le cuir contient le collagène.
  • La soie et la laine sont faites à partir de la kératine.
  • Le caoutchouc est obtenu par transformation du latex synthétisé par les végétaux.
Exemples de polymères synthétiques (en bleu)
  • La colle (« super-glue ») est utilisée dans les industries automobile, ferroviaire, aéronautique.
  • Le polystyrène est utilisé dans la fabrication des emballages. Le plexiglas (polyméthacrylate de méthyle) est un matériau transparent utilisé en optique (fibres optiques, etc.).
  • Le PVC (polychlorure de vinyle) est utilisé pour la confection des tuyaux de canalisations, des câbles électriques, des encadrements de fenêtres, etc.
  • Le polyéthylène est utilisé dans la fabrication des emballages plastiques.
  • Le caoutchouc peut aussi être synthétisé par l’homme. Il est utilisé dans les pneus, dans les gaines des câbles informatiques, dans les gants jetables.
  • Le nylon est utilisé dans les fibres textiles.
b. Impact des polymères sur notre quotidien

Les polymères, qu’ils soient naturels ou artificiels, sont utilisés dans la confection des matériaux.

La fabrication des polymères à partir de substances naturelles a connu un essor au 19e siècle. L’utilisation des polymères naturels ne fait qu’augmenter, il était donc devenu indispensable de synthétiser des matériaux ayant des propriétés similaires et même supérieures aux produits naturels qui existaient déjà. Il a par la suite été possible de synthétiser des molécules sans utiliser de produits naturels.

Les polymères sont de nos jours utilisés dans divers domaines : la médecine, les travaux publics, le secteur automobile et aérospatial, les emballages, les fibres textiles, etc.

Les matières plastiques ne sont cependant pas biodégradables, ce qui a provoqué un désastre écologique à cause du rejet des polymères de synthèse dans la nature (notamment la pollution des océans).

Afin de réduire l’impact environnemental dû à ces polymères de synthèse, plusieurs dispositifs ont été mis au point.

Exemples de dispositifs mis en place
  • Disparition des sacs plastiques à usage unique en caisse dans les supermarchés.
  • Fin de la commercialisation des pailles en plastique.
  • Réduction des emballages alimentaires.

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