Polymères et biomolécules : guide d’étude

Idées clés

Un polymère est une longue chaîne construite à partir de nombreux motifs répétés appelés monomères. Les polymères d’addition se lient par des doubles liaisons sans rien perdre, alors que les polymères de condensation se lient avec perte d’une petite molécule, généralement l’eau.

• La polymérisation par addition utilise des monomères à C=C : l’éthène donne le polyéthylène, le propène le polypropylène, le chloroéthène le PVC et le styrène le polystyrène. Le motif répété a la même formule que le monomère.
• La polymérisation par condensation relie deux groupes fonctionnels différents, par exemple un diol et un diacide carboxylique pour un polyester, ou une diamine et un diacide pour le nylon, et libère de l’eau.
• Le degré de polymérisation est n = M(polymère) ÷ M(motif répété).
• Relier n monomères en une chaîne par condensation libère n − 1 molécules d’eau. Les protéines, les acides nucléiques et les polysaccharides sont des polymères de condensation naturels.

Équations clés

• n = M_polymer ÷ M_repeat unit
• addition: n CH₂=CHX → –(CH₂CHX)ₙ–
• condensation: n monomers → n − 1 H₂O (linear chain)

Exemple résolu

Un échantillon de polyéthylène a une masse molaire de 28 000 g/mol, et le motif –CH₂CH₂– fait 28 g/mol, donc n = 1000. Relier 10 acides aminés en un peptide libère 9 molécules d’eau. Le nylon-6,6 se fait à partir de l’hexane-1,6-diamine et de l’acide hexanedioïque et donne une liaison amide à chaque jonction.

Erreurs fréquentes

• S’attendre à ce qu’un polymère d’addition libère une petite molécule. Rien n’est perdu.
• Compter n molécules d’eau au lieu de n − 1 quand n monomères forment une seule chaîne.
• Utiliser la formule du monomère pour le motif répété d’un polymère de condensation, qui a perdu des atomes dans la liaison.

Pratique

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