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TS-Spé-Thème 1 : Matériaux Séquence 1 : cycle de vie – RP5 Synthèse du polyméth

TS-Spé-Thème 1 : Matériaux Séquence 1 : cycle de vie – RP5 Synthèse du polyméthacrylate de méthyle Mots-clefs : élaboration Contexte du sujet : De par leur polyvalence et leur facilité de mise en œuvre, les plastiques sont devenus omniprésents dans notre environnement. Les polyéthylène (PE) et polychlorure de vinyle (PVC) sont utilisés dans la câblerie, l'isolation, les sols, les cuisines et sanitaires. Le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) représente aujourd'hui 44 % de la production des baignoires en Europe. Connu aussi sous la dénomination Plexiglas ou Altuglas, il est également utilisé pour la fabrication des vitres en remplacement du verre ; sa résistance mécanique meilleure que celle du verre. A l’aide des documents suivants et de la liste de matériel disponible vous devrez: 1. Proposer le protocole expérimental du lavage du méthacrylate de méthyle. Vous insisterez sur la nécessité de laver le méthacrylate de méthyle. Après accord, réaliser l’expérience. 2. Proposer le protocole expérimental de polymérisation du méthacrylate de méthyle. Après accord, réaliser l’expérience puis calculer le degré de polymérisation du PMMA. Document 1 : Utilisation du polyméthacrylate de méthyle Le polyméthacrylate de méthyle, que les scientifiques paresseux appellent PMMA, est un thermoplastique transparent, utilisé pour remplacer le verre, pour des vitres incassables. La barrière autour des patinoires qui empêche les palets de hockey de voler dans le visage des spectateurs est en PMMA. Dans la fabrication des fenêtres, le PMMA a un autre avantage sur le verre. Le PMMA est plus transparent que le verre. Quand les vitres en verre sont trop épaisses, il devient difficile de voir à travers. Mais les vitres en PMMA peuvent avoir jusqu'à 33 cm d'épaisseur, et restent parfaitement transparentes. Cela fait du PMMA un merveilleux matériau pour faire de grands aquariums, dont les vitres doivent être assez épaisses pour supporter la pression de millions de litres d'eau. D'ailleurs, la plus grande vitre du monde, une vitre d'observation au California's Monterrey Bay Aquarium, est faite d'un seul morceau de PMMA de 16,6 m de long, 5,5m de haut et 33 cm d'épaisseur. Le PMMA est un polymère vinylique, fabriqué par polymérisation radicalaire à partir du monomère méthacrylate de méthyle. D’après http://pslc.ws/french/pmma.htm consulté le 5/10/2013 Placer dans un tube à essais 2 mL de méthacrylate de méthyle puis 0,5 g de peroxyde de benzoyle (une pointe de spatule). Coiffer d’un bouchon muni d’un tube réfrigérant et mettre au bain marie (70°C) pendant 10 min environ. Noter l’évolution de la consistance régulièrement. tion du méthacrylate de méthyle, MMA. cédé de polymérisation qui transforme le méthacrylate de méthyle en polyméthacrylate de méthyle. En 1933, le chimiste allemand Otto Röhm a bre e, sans adjonction d’inhibiteurs, est très instable. L’action de la chaleur, de l’oxygène, des rayons UV ou l’addition d’un peroxyde suffisent pour prov Document 2 : Dangers d’utilisation Données concernant le méthacrylate de méthyle : Nom : 2-Méthylpropénoate de méthyle M = 100 g.mol-1 d = 0,94 Teb= 100°C Insoluble dans l’eau, très soluble dans l’éther. Document 5 : Un regard sur le polymère. Le polymère obtenu par polymérisation anionique du 2-méthylpropénoate de méthyle a une masse molaire moyenne de 50 kg.mol-1. Le degré de polymérisation est le rapport de la masse molaire du polymère sur la masse molaire du monomère. Document 6: Matériel et produits disponibles - une pipette pasteur. - un tube à essai en pyrex. - un réfrigérant à air. - un bain-marie. - du méthacrylate de méthyle (C5H8O2). - du peroxyde de benzoyle (C14H10O4). - une ampoule à décanter. - une pince en bois. - des lunettes de sécurité. - Soude (hydroxyde de sodium) de concentration C = 0,1 mol.L-1 Document 4 : Dangers du peroxyde de benzoyle COMPÉTENCES EVALUÉES au cours de ce TP APP (s’approprier) Rechercher les informations utiles sur des supports variés    RÉA (réaliser) Concevoir un protocole pour atteindre les objectifs fixés    Utiliser de manière adaptée les instruments du laboratoire    Gérer l’espace et le temps    AUTO (autonomie) Faire preuve de curiosité et d’initiative. Demander une aide pertinente.    ANA (analyser) Élaborer un protocole    COM (communiquer) Présenter les résultats obtenus avec une forme adaptée    Utiliser le vocabulaire scientifique adapté et rigoureux    COMPÉTENCES EVALUÉES au cours de ce TP APP (s’approprier) Rechercher les informations utiles sur des supports variés    RÉA (réaliser) Concevoir un protocole pour atteindre les objectifs fixés    Utiliser de manière adaptée les instruments du laboratoire    Gérer l’espace et le temps    AUTO (autonomie) Faire preuve de curiosité et d’initiative. Demander une aide pertinente.    ANA (analyser) Élaborer un protocole    COM (communiquer) Présenter les résultats obtenus avec une forme adaptée    Utiliser le vocabulaire scientifique adapté et rigoureux    COMPÉTENCES EVALUÉES au cours de ce TP APP (s’approprier) Rechercher les informations utiles sur des supports variés    RÉA (réaliser) Concevoir un protocole pour atteindre les objectifs fixés    Utiliser de manière adaptée les instruments du laboratoire    Gérer l’espace et le temps    AUTO (autonomie) Faire preuve de curiosité et d’initiative. Demander une aide pertinente.    ANA (analyser) Élaborer un protocole    COM (communiquer) Présenter les résultats obtenus avec une forme adaptée    Utiliser le vocabulaire scientifique adapté et rigoureux    uploads/Science et Technologie/ t3-s1-rp5-synthese-pmma-converti.pdf