Matériaux 1

Les polymères constituent une classe de matériaux. Un polymère est une macromolécule formée de l'enchaînement covalent d'un très grand nombre d'unités de répétition qui dérivent d'un ou de plusieurs monomères (qui sont également appelés motifs) et préparée à partir de molécules appelées monomère. Exemple :  $-CH_2-CH_2-$ est l'unité du polymère appelé polyéthylène.

Un polymère régulier  est un polymère dont les molécules peuvent être décrites par un seul type d'unité constitutive dans un arrangement séquentiel unique. Si les molécules d'un polymère n'obéissent pas à cette loi, il est dit irrégulier. Lorsqu'un polymère renferme des motifs différents, répartis au hasard ou selon des lois déterminées, on parle de copolymère. Il existe des polymères naturels : la cellulose, constituant des végétaux, est un polymère du glucose ; le latex de l'hévéa, à l'origine du caoutchouc naturel, est un polymère de l'isoprène.

Il existe aussi des polymères artificiels : plastiques et élastomères composent des familles de matériaux de synthèse qui, dans nombre de secteurs domestiques ou industriels, se sont substitués à la pierre, aux métaux, au bois ou au verre, en raison des performances que leur confèrent leurs propriétés physiques et chimiques. 

Le comportement mécanique relève de la réponse du matériau lorsqu'une force lui est appliquée. Sous contrainte un matériau peut soit se déformer soit se rompre. Le type de déformation engendrée dépend de l'intensité de la contrainte.

Lorsqu'elle est faible la déformation est élastique: le matériau retrouve sa forme originale lorsque la contrainte est levée. Si le retour vers la forme initiale prend un certain temps après l'annulation de la contrainte on parle d'effet anélastique ou viscoélastique.
Des contraintes plus élevées peuvent mener à une déformation plastique: Le matériau ne retrouve pas sa forme originale lorsque la contrainte est supprimée.
A haute température, une déformation plastique peut se développer avec un certain retard suite à l'application de la contrainte, cet effet est appelé: fluage.

On distingue 3 classes de matériaux suivant leurs propriétés : 

• les verres et céramiques, durs et fragiles, isolants et réfractaires
• les métaux et alliages, ductiles, conducteurs et réflecteurs
• les polymères, déformables.

Leurs propriétés mécaniques sont conditionnées par leurs liaisons chimiques :

• les polymères : liaison covalente
• les verres : liaison ionique
• les métaux : liaison métallique

Le  noyau d'un atome est composé de protons et de neutrons appelés nucléons. Le nombre de protons correspond à Z numéro atomique. L'atome étant électriquement neutre, il possède autant de protons que d'électrons. Le nombre de nucléons A correspond au nombre des protons et des neutrons. Les électrons se répartissent en couche électronique. La couche K en contient au max 2, la couche L au max 8, la couche M au max 18. 

On ne peut compléter la couche suivante que quand la précédente et pleine. Ainsi l'atome d'azote de numéro atomique 7 possède  7 électrons soit une structure électronique en $K^2L^5$. Pour répondre à la règle de l'octet et ainsi acquérir une structure électronique en $K^2L^8$, il va former 3 liaisons covalentes. 

Un alcane a pour formule brute $C_nH_{2n + 2}$.Un alcène a pour formule brute $C_nH_{2n}$. Dans la polyaddition, les alcènes possèdent une double liaison qui s'ouvre permettant ainsi l'accrochage des molécules entre elles.

Les métaux sont une classe de matériaux utilisés dans de nombreux domaines : construction, accumulateurs électriques.
 Ils ont certaines propriétés comme la conduction thermique, la conduction électrique. 

Dans la classification périodique, ils sont au centre et à gauche. 

A l'air libre, les métaux sont en présence de dioxygène, d'eau et de dioxyde de carbone qui peuvent provoquer une transformation chimique dont le métal est l'un des réactifs. 

La corrosion désigne l'ensemble des phénomènes par lesquels un métal tend à s'oxyder. 

Les piles, les accumulateurs sont des générateurs électrochimiques de courant continu produisant de l'énergie électrique à partir d'une transformation chimique. 

Soit une pile faisant intervenir les couples redox Ox1/ Red1 et Ox2/ Red2.
Au pôle négatif (anode), il se produit l'oxydation du réducteur 1 : Red1 = Ox1 + n1e-.
Au pôle positif(cathode), il se produit la réduction de l'oxydant 2 : Ox2 + n2e-= Red2 .
Au final, le bilan électrochimique s'écrit : n2Red1 + n1Ox2 =n2Ox1 + n1Red2. 

Le courant électrique circule dans le circuit extérieur de la borne + vers la borne -. 

Les cations circulent dans le sens du courant et les anions en sens inverse du courant. Sans le pont salin, la pile ne fonctionne pas car il assure l'électro-neutralité de chaque demi-pile via la migration des ions.