Le tableau ci-dessous est un extrait d'une analyse de sang fournie ...

EXERCICES SUR LES QUANTITÉS DE MATIÈRE ET LES CONCENTRATIONS
I masse et volume 1) Solides
|Espèce chimique |Nom |Glace |Vitamine C |Acide stéarique |
| | | |(acide |(constituant des |
| | | |ascorbique) |bougies) |
| |Formule brute |H2O |C6H8O6 |C18H36O2 |
|Masse molaire moléculaire (g.mol | | | |
|-1) | | | |
|Masse volumique (g.mL-1) |0,917 | |0,941 |
|Densité | |1,65 | |
|Masse | |500 mg | |
|Quantité de matière (mol) |1,35 | | |
|Volume (mL) | | |120 | 2) Liquides (conditions normales de température et de pression)
|Espèce |Nom |Ethanol |Octane |Styrène |
|chimique | |ou alcool |(constituant de |(conduit au |
| | |éthylique |l'essence) |polystyrène) |
| |Formule brute|C2H6O |C8H18 |C8H8 |
|Masse molaire moléculaire | | | |
|(g.mol -1) | | | |
|Masse volumique à (g.cm-3) |0,789 | |0,906 |
|Densité | |0,703 | |
|Masse | | |28 g |
|Quantité de matière (mol) | |3,2 | |
|Volume (mL) |43,2 | | |
II Exercices divers
1) Calculer la quantité de matière correspondant à 0,920 g d'éthanol dont
la formule est C2H6O. 2) L'hexane est un liquide, à pression et température ordinaires, de
formule C6H14 et dont la masse volumique est ( = 0,66 g.mL-1. Quel volume
d'hexane faut-il prélever pour obtenir 0,10 mol de ce liquide ? 3) On dispose d'une solution où la concentration du diiode est égale à 0,10
mol.L-1. Quel volume de cette solution faut-il prélever pour disposer de
0,0020 mol de diiode ? 4) On dispose d'une solution commerciale d'acide chlorhydrique de densité
dsolution = 1,119 et de pourcentage massique PHCl = 33 %. Quelle est sa
concentration molaire cHCl ? 5) Le vinaigre peut être considérée comme une solution aqueuse d'acide
éthanoïque.
L'étiquette d'un vinaigre indique : 6,0°. Cela signifie que le pourcentage
en masse d'acide éthanoïque C2H4O2 est égal à 6 %. On mesure la masse
volumique de ce vinaigre : (vinaigre = 1,1 g/mL
Calculer, en g/L, la concentration massique d'acide éthanoïque dans ce
vinaigre. On justifiera soigneusement. 6) Le vin contient de l'éthanol (alcool) dissous dans de l'eau.
L'étiquette d'un vin indique 10 % d'alcool. Cela signifie qu'un volume de
100 mL de vin contient 10 mL d'éthanol C2H6O.
La masse volumique de l'éthanol est : (éthanol = 789 g/L, celle du vin est
: (vin= 996 g/L
Calculer la concentration massique de l'éthanol dans ce vin. Justifier
soigneusement. III étude d'une analyse de sang La mesure des quantités de matière se révèle très importante dans le
domaine de la santé. Elle donne lieu à de nombreuses l'analyses comme
celles de certaines espèces chimiques contenues dans le sang. Si la valeur
de leur concentration respective n'est pas comprise dans un intervalle
donné, une pathologie est alors détectée. Le tableau ci-dessous est un extrait d'une analyse de sang fournie par un
laboratoire.
Chimie du sang
|Espèce analysée |Concentration massique |Normes des concentrations molaires |
| |(g.L-1) |(mmol.L-1) |
|Urée |0,37 |3 à 8 |
|Créatinine |0,012 |0,053 à 0,115 |
|Glycémie à jeun |1,25 |4,45 à 6,40 | Bilan lipidique
|Espèce analysée |Concentration massique |Normes des concentrations molaires |
| |(g.L-1) |(mmol.L-1) |
|Cholestérol total |2,49 |4,00 à 6,50 |
|Triglycérides |1,34 |0,34 à 1,70 |
|Cholestérol HDL |0,43 |1,00 à 1,95 | D'autre part on donne les informations suivantes :
* l'urée a pour formule OC(NH2)2.
* la créatine ou acide méthylguanidino-acétique est une substance
azotée ; c'est un produit intermédiaire du métabolisme des protides ;
elle est transformée en créatinine par réaction interne.
* la glycémie représente le taux de glucose dans le sang
(l'augmentation de la glycémie, hyperglycémie, est le signe essentiel
du diabète) ; la formule semi-développée du glucose est :
HOCH2(CHOH(CHOH(CHOH(CHOH(CHO
* le cholestérol est une molécule complexe de formule brute C27H45OH
* le cholestérol HDL (high density lipoprotéins) de même formule brute
C27H45OH protège les vaisseaux.
* les triglycérides sont des triesters du glycérol (ils représentent
95 % des corps gras).
La masse molaire moyenne des triglycérides rencontrés dans le sang
est : M = 887 g.mol-1 |Élément chimique |H |C |N |O |
|Masse molaire atomique |1,0 |12 |14 |16 |
|(g.mol-1) | | | | |
|Numéro atomique |1 |6 |7 |8 | 1) Donner la formule brute du glucose. 2) Les tableaux ci-dessus indiquent la concentration massique d'une espèce
dissoute. Exprimer la concentration molaire C d'une espèce en solution en
fonction de sa concentration massique Cm et de sa masse molaire M. 3) Compléter le tableau suivant
|Substances |Masse molaire M |Concentration |Concentration |
| | |massique t |molaire C |
|Urée | | | |
|Glucose | | | |
|Cholestérol | | | |
|total | | | |
|Triglycérides | | | |
|Cholestérol HDL | | | | Utiliser les normes données dans les deux premiers tableaux pour dire si le
patient est en bonne santé.
CORRECTION DES EXERCICES SUR LE CHAPITRE 1
COMMENT DÉTERMINER UNE QUANTITÉ DE MATIÈRE ?
I masse et volume Correction 1) Solides
[pic] [pic] [pic] [pic]
|Espèce chimique |Nom |Glace |Vitamine C |Acide stéarique |
| | | |(acide |(constituant des |
| | | |ascorbique) |bougies) |
| |Formule brute |H2O |C6H8O6 |C18H36O2 |
|Masse molaire moléculaire (g.mol |18,0 |176,0 |284,0 |
|-1) | | | |
|Masse volumique (g.mL-1) |0,917 |1,65 |0,941 |
|Densité |0,917 |1,65 |0,941 |
|Masse |24,3 g |500 mg |113 g |
|Quantité de matière (mol) |1,35 |2,84 . 10-3 |0,398 |
|Volume (mL) |26,5 |0,303 |120 | 2) Liquides (conditions normales de température et de pression)
|Espèce |Nom |Ethanol |Octane |Styrène |
|chimique | |ou alcool |(constituant de |(conduit au |
| | |éthylique |l'essence) |polystyrène qui |
| | | | |est une matière |
| | | | |plastique) |
| |Formule brute |C2H6O |C8H18 |C8H8 |
|Masse molaire moléculaire (g.mol|46,0 |114,0 |104,0 |
|-1) | | | |
|Masse volumique à (g.cm-3) |0,789 |0,703 |0,906 |
|Densité |0,789 |0,703 |0,906 |
|Masse |34,1 g |3,6.102 g |28 g |
|Quantité de matière (mol) |0,741 |3,2 |0,27 |
|Volume (mL) |43,2 |5,2 . 102 |31 |
II Exercices divers
1) nC2H6O = mC2HO / MC2H6O = 0,920 / 46 = 2,00.10-2 mol 2) VC6H14 = mC6H14 / (C6H14 d'où : VC6H14 = nC6H14 MC6H14 / (C6H14 =
0,10 * 86 / 0,66 = 13 mL 3) Vsolution = ndiiode / c = 0,0020 / 0,10 = 0,020 mol 4) cHCl = nHCl / Vsolution ; nHCl = mHCl / MHCl ; mHCl = PHCl *
ms