examen--gmch136-jan2015

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Université Montpellier II Examen Session 1 – Master Chimie GMCH136 : Présentation et Synthèse de Matériaux Organiques Vendredi 9 Janvier 2015 – Durée totale - 2 heures Sujet de Mme Monge 1) La polymérisation radicalaire du styrène en solution dans le benzène à été effectuée à 70 °C. en supposant un état quasi-stationnaire en centres actifs, une terminaison par couplage des chaines actives, une réactivité des chaines actives indépendants du degré de polymérisation moyen, calculer : a) Le degré de polymérisation et la masse du polystyrène obtenu en absence de réactions de transfert. On déterminera pour cela les vitesses d’amorçage et de propagation. b) Le degré de polymérisation et la masse du polystyrène en tenant compte des réactions de transfert présentes dans le milieu (transfert a l’amorceur, au monomère et au solvant). On donne : [A]=8.10 -3 mol.L -1 ; [M]=2,5 mol.L -1 ; f=0,6 ; K d =1,5.10 -6 s -1 ; K p =175 L.mol -1 s -1 Kt=7,8.10 7 L.mol -1 .s -1 ; d styrène =0,87 ;d benzene =0,88 ; C A =5.10 -5 ; C M =8,3.10 -5 ; C S =1,8.10 -6 c) Discuter des problèmes poses par les réactions de transfert et de terminaison dans la polymérisation radicalaire. 2) La polymérisation radicalaire contrôlée (PRC) par ATRP du styrène a été réalisée. a) Quels sont les avantages de la PRC par rapport à la polymérisation radicalaire conventionnelle ? b) Quelles sont les deux autres méthodes de PRC ? Indiquer le mécanisme des trois techniques de manière succincte. c) Sur quoi repose le contrôle des polymérisations radicalaires contrôlées par terminaison réversible ? 3) Le suivi cinétique de la PRC par ATRP a donné les résultats suivant : Temps (minutes) Conversion Masse molaire (g.mol -1 ) 60 120 180 240 300 360 420 480 0 0,181 0,329 0,451 0,550 0,632 0,699 0,753 0 2600 5800 6500 7000 7200 7300 7450 a) Donner les critères de contrôle d’une PRC. b) Vérifier le contrôle ou non contrôle de la polymérisation en traçant le(s) graphe(s) adéquat(s). Interpréter vos résultats. c) Que s’est-il passe pendant la première heure de réaction ?

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Presentation et synthese de materiaux organiques

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  • Universit Montpellier IIExamen Session 1 Master Chimie

    GMCH136 : Prsentation et Synthse de Matriaux OrganiquesVendredi 9 Janvier 2015 Dure totale - 2 heures

    Sujet de Mme Monge

    1) La polymrisation radicalaire du styrne en solution dans le benzne teffectue 70 C. en supposant un tat quasi-stationnaire en centres actifs, uneterminaison par couplage des chaines actives, une ractivit des chaines activesindpendants du degr de polymrisation moyen, calculer :a) Le degr de polymrisation et la masse du polystyrne obtenu en absence de

    ractions de transfert. On dterminera pour cela les vitesses damorage et depropagation.

    b) Le degr de polymrisation et la masse du polystyrne en tenant compte desractions de transfert prsentes dans le milieu (transfert a lamorceur, aumonomre et au solvant).On donne :[A]=8.10-3 mol.L-1 ; [M]=2,5 mol.L-1 ; f=0,6 ; Kd=1,5.10-6 s-1 ; Kp=175 L.mol-1s-1Kt=7,8.107 L.mol-1.s-1 ; dstyrne=0,87 ;dbenzene=0,88 ;CA=5.10-5 ; CM=8,3.10-5 ; CS=1,8.10-6

    c) Discuter des problmes poses par les ractions de transfert et de terminaisondans la polymrisation radicalaire.

    2) La polymrisation radicalaire contrle (PRC) par ATRP du styrne a t ralise.a) Quels sont les avantages de la PRC par rapport la polymrisation radicalaire

    conventionnelle ?b) Quelles sont les deux autres mthodes de PRC ? Indiquer le mcanisme des

    trois techniques de manire succincte.c) Sur quoi repose le contrle des polymrisations radicalaires contrles par

    terminaison rversible ?3) Le suivi cintique de la PRC par ATRP a donn les rsultats suivant :

    Temps (minutes) Conversion Masse molaire (g.mol-1)

    60120180240300360420480

    00,1810,3290,4510,5500,6320,6990,753

    02600580065007000720073007450

    a) Donner les critres de contrle dune PRC.b) Vrifier le contrle ou non contrle de la polymrisation en traant le(s)

    graphe(s) adquat(s). Interprter vos rsultats.c) Que sest-il passe pendant la premire heure de raction ?