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La figure suivante montre un seul monomère alcène. Les formes géométriques représentent un élément ou un groupe d’éléments. Ce monomère se combine avec des milliers d’autres monomères identiques au cours d’une réaction de polymérisation par addition et forme un seul polymère. Quelle est la structure de ce polymère ? (A), (B), (C), (D) ou (E).
Un alcène est une molécule qui contient au moins une double liaison carbone-carbone. Et il peut former un polymère lors d’une réaction de polymérisation par addition.
Voyons d’abord la réaction de polymérisation de la molécule d’alcène la plus simple. Cela nous aidera à comprendre le processus et à l’appliquer ensuite à des alcènes plus compliqués.
L’éthylène est l’alcène le plus simple, et il contient deux atomes de carbone et quatre atomes d’hydrogène. La liaison 𝜋 de la double liaison carbone-carbone se casse lorsque les monomères d’éthylène se combinent pendant une réaction de polymérisation par addition et forment un polymère plus grand. Dans cette équation de réaction, la lettre 𝑛 représente un nombre indéfini de monomères. Et le produit formé à partir de la combinaison de nombreux monomères d’éthylène est le polyéthylène.
Voyons ensuite la polymérisation du chloroéthène pour comprendre comment la structure d’un polymère d’addition dépend des liaisons de ses monomères.
Ici, vous pouvez voir ce qui se passe lorsque deux monomères de chloroéthène commencent à former un polymère. Vous remarquerez que lorsque le polymère de chloroéthène grandit, chaque sous-unité ressemble étroitement à ses monomères de chloroéthène. Les monomères de chloroéthène se lient bout à bout. Et vous remarquerez qu’un atome de carbone sur deux est lié à deux hydrogènes et à deux autres atomes de carbone. Et les atomes de carbone restants sont liés à deux autres atomes de carbone, un atome d’hydrogène et un atome de chlore.
La position relative des groupes liés ne change pas lorsque les monomères de chloroéthène se lient bout à bout. Et les atomes d’hydrogène et de chlore ne créent pas de nouvelles liaisons car la double liaison de l’alcène est celle qui se casse. Il est donc relativement simple de dessiner la structure générale, car nous devons simplement mettre les unités répétitives du monomère entre parenthèses. Et il est important de ne pas oublier de mettre la lettre 𝑛 en bas de vos parenthèses. Cela représente le nombre élevé d’unités qui se répètent.
Dans cette question, on nous demande de représenter les groupes sur les atomes de carbone doublement liés d’un monomère alcène avec des formes géométriques et de décrire leur configuration lorsque les monomères forment un polymère. À ce stade, revoyons ce dont nous avons discuté. Nous savons que les polymères sont formés à partir d’unités monomériques répétitives. Nous savons que seule la double liaison carbone-carbone est impliquée dans les réactions de polymérisation par addition et, enfin, que les autres liaisons du monomère ne changent pas d’orientation. Et grâce à ces informations, nous devrions pouvoir répondre à la question.
La figure suivante montre un seul monomère alcène. Les formes géométriques représentent un élément ou un groupe d’éléments. Ce monomère se combine avec des milliers d’autres monomères identiques au cours d’une réaction de polymérisation par addition et forme un seul polymère. Quelle est la structure de ce polymère ?
On nous a donné une orientation précise avec un cercle rouge et un triangle bleu liés à un atome de carbone ainsi qu’un carré jaune et un losange vert liés à l’autre atome de carbone. Nous savons que l’orientation des substituants, ou des formes géométriques, ne changera pas. Et enfin, nous indiquerons le monomère entre parenthèses avec la lettre 𝑛 représentant qu’il est polymérisé. Et donc le seul choix de réponse qui répond à toutes ces conditions est le choix de réponse (C).
