aurélie 04/2000 BTS EEC polymères
matières plastiques

 

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polyéthylène BTS bâtiment 99 6 points


Les sacs en polyéthylène (ou polyéthène) sont constitués d'un polymère de formule brute C500H1000. Ils peuvent être utilisés comme combustibles.

  1. Quelle est la formule semi-développée de l'éthylène (ou éthène)?
  2. Ecrire l'équation bilan de la réaction de polymérisation de l'éthylène.
  3. Définir indice de polymérisation et quelle est sa valeur.
  4. Ecrire l'équation bilan de la réaction de combustion du polymère C500H1000 .
  5. La masse d'un sac est voisine de 5 g. La chaleur de combustion d'une mole de C500H1000 est 306 MJ. Quelle est l'énergie libérée par la combustion d'un sac ?
  6. Quelle est l'énergie électrique produite par la combustion d'un sac si le rendement de la conversion d'énergie est 30% ?
  7. Cette énergie électrique alimente une ampoule de 60W. Quelle est la durée de fonctionnement ?
C=12 ; H=1 gmol-1.
corrigé

H2C=CH2 éthylène

n (H2C=CH2) --> -[-CH2--CH2-]- n fois

n : indice de polymérisation ou nombre moyen de motif élémentaire dans le polymère.

dans ce cas n=250


C500H1000 + 750 O2 --> 500 CO2 + 500 H2O

masse molaire du polymère : 500*12 + 1000*1 = 7000 g mol-1.

Qté de matière (mol) dans un sac : 5/7000= 7,14 10-4 mol

énergie libérée : 7,14 10-4 *306 106 = 218 500 J.


énergie électrique : 218 500 *0,30 = 65 571 J

puissance (watt) * durée (seconde) = énergie (joule)

durée = 65571 / 60 = 1092 secondes ou 18 minutes.

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chimie organique BTS EEC 2000 - 6 points
  1. Soient les composés n- pentane, 2-méthylbutane, 2,2-diméthylpropane. Ecrire leurs formules semi-développées et en déduire leur formule brute. Quelle relation particulière existe-t-il entre ces trois composés ?
  2. Soit le composé C4H8 . On envisage la combustion complète de 168 g de ce composé dans le dioxygène de l'air. Ecrire l'équation bilan et calculer le volume de dioxyde de carbone formé.
  3. la synthèse du polystyrène se fait à partir du styrène C6H5-CH=CH2. A quel type de réaction appartient cette synthèse , Ecrire l'équation bilan. Quelle est la masse molaire M du polymère obtenu sachant que son degré de polymérisation est n=1500 ?
C=12 ; O=16 ; H=1 gmol-1.

volume molaire dans les conditions de l'expérience : 25 L mol-1.


corrigé

C4H8 + 6 O2 --> 4 CO2 + 4 H2O

masse molaire C4H8 : 12*4+8 = 56 g mol-1. Qté de matière en mol : 168 /56 = 3 mol

à partir de 3 mol de C4H8 on obtient 4*3 = 12 mol de dioxyde de carbone soit 12*25 = 300 L.


masse molaire du styrène : 8*12 + 8 = 104 g mol-1.

masse molaire du polymère : 1500*104 = 156 000 g mol-1.

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