QCM Module : Chimie Analytique Page 1 sur 5 - Promo 152

Le présent sujet comporte deux parties :
- Un exercice se rapportant à la quantification des espèces (25
Points)
- Un QCM portant sur les questions relatives au cours magistral (15
Points).
Les deux parties sont indépendantes. Lisez attentivement les textes.
N'oubliez pas de joindre vos feuilles de QCM et graphes à vos copies. Exercice N°1 : Quantification d'éthanol dans le sang En chouille, un étudiant ayant consommé quelques chopes de bière, se
demande quelle dose d'alcool il présente dans le sang à sa sortie.
Afin d'éclairer son ignorance, il se propose de tester une technique de
quantification par chromatographie en phase gazeuse en utilisant la méthode
de l'étalonnage interne. a) Préparation des solutions mères d'éthanol (C2H5OH) en phase
aqueuse.
Dans une fiole jaugée de 100ml, Il prépare, tout d'abord une
solution mère d'éthanol en introduisant1ml d'éthanol pur et en
volumant à 100ml avec de l'eau déionisée.
Sachant que la masse volumique de l'éthanol est égale à 780 mg /ml,
calculer la concentration massique (exprimée en mg/ml) de cette
solution mère (S0).
b) Préparation des solutions filles d'éthanol.
A partir de la solution mère S0, il prépare quatre solutions filles
suivant les protocoles repris dans le tableau ci-dessous :
|S mère |V prélevé (ml) |V total (ml) |S fille |
|S0 |10 |20 |S4 |
|S4 |10 |20 |S3 |
|S4 |5 |20 |S2 |
|Eau |0 |10 |S1 |
Calculer, dans chacun des cas, le facteur de dilution et la
concentration massique de la solution fille c) Préparation de la solution d'étalon interne
L'étalon interne retenu par notre étudiant est l'acétonitrile,
CH3CN, de masse moléculaire égale à 41 g / mole.
Dans une fiole de 100ml il introduit 20,5 mg d'acétonitrile et
complète à 100 ml avec de l'eau déionisée.
Calculer la concentration massique de l'acétonitrile dans cette
solution d) Préparation des solutions pour la chromatographie
Dans 4 vials, il introduit respectivement 100 µl de solution fille
(préparées en (b) et 100µl de la solution d'étalon interne préparée
en (c), puis il analyse ces mélanges par chromatographie
d'absorption en phase gazeuse.
Il obtient les résultats d'aire suivant :
|S Fille |Aire (éthanol) |Aire (acétonitrile) |
|S1 |0 |23850 |
|S2 |10340 |21920 |
|S3 |22720 |22340 |
|S4 |46350 |24120 |
Sachant que l'aire du pic chromatographique est proportionnelle à
la quantité de soluté injectée dans le chromatographe, établir la
relation liant la concentration en éthanol dans les solutions fille
et le rapport des aires (Ai / Aei). Le volume étant constant, on
peut travailler indifféremment sur les masses que sur les volumes
Tracer la courbe C(éthanol) en fonction de (Aéthanol
/Aacétonitrile) e) Quantification de l'éthanol dans le sang
Dans deux vials, notre laborantin introduit 100µl de prélèvement
sanguin 'prétraité' et 100µl de solution d'étalon interne (préparée
en c) puis procède à l'analyse chromatographique qui conduit aux
résultats suivants :
|Echantillon |Aire éthanol |Aire Acétonitrile |
|N°1 |18740 |20740 |
|N°2 |20490 |22540 |
Après avoir calculé le rapport des aires pour chacun des
échantillons, déterminer graphiquement la concentration massique en
éthanol en mg/ml, dans les échantillons . En déduire la valeur
moyenne ainsi que l'erreur relative. f) Sachant que le volume sanguin utilisé pour déterminer le taux
d'alcoolémie est de l'ordre de 40 litres (volume de sang + volumes
aqueux constituée des différents volumes cellulaires, en déduire la
quantité d'alcool (exprimé en gramme d'alcool pur) ingéré par notre
étudiant (on supposera que tout le transfert s'est fait de
l'estomac vers l'intestin grêle et que les phénomènes d'oxydation
n'ont pas encore débuté.
g) Sachant qu'une Trappiste de Chimay bleu présente un taux d'alcool
de 9° (9ml d'alcool pur pour 100ml de bière), que la masse
volumique de l'éthanol est de 780 mg /ml, en déduire le nombre de
canettes consommées pendant cette soirée (Canette de 33 cl)
Bon courage...
T.S.V.P
Le présent QCM comporte 10 questions indépendantes. Chaque question se
décompose en deux parties :
- Une affirmation rédigée en italiques qui est entièrement vraie
- Des affirmations rédigées en caractères droits qui peuvent être,
partiellement ou entièrement, vraie ou fausse. C'est cette seconde
affirmation que vous devez juger vrai (entièrement vraie) ou faux
(partiellement vraie ou fausse). Dans le cas ou vous jugez
l'affirmation vrai, vous noircirez le rond correspondant. Dans le
cas contraire, vous colorierez le rond Faux.
- Pour qu'une question soit considérée comme juste, l'ensemble des
réponses doivent être exactes.
- Lisez très attentivement les textes. |Affirmations |
|Lorsque l'on prépare une solution de concentration massique connue, on réalise |
|une pesée que l'on solubilise dans une fiole jaugée de volume V adapté à la |
|concentration désirée. La concentration massique est alors égal à C = m /V |
|3 mn | | | |Points |
| | |Vrai : | | |
| |L'erreur absolue est égale à (C / C = | | | |
| |((m /m) + ((V / V) |Faux | | |
| | |Vrai :[pi| | |
| |En se plaçant dans des conditions |c] | | |
| |telles que (m et ((V / V) soient | | | |
| |constant, on a intérêt à augmenter la |Faux : | | |
| |prise d'essai m en adaptant le volume | | | |
| |afin de minimiser (C / C | | | |
|N°1 | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|1,5 point| | | | |
| | | | | |
|En chromatographie en phase gazeuse, la température est un facteur important |
|pour le transfert des solutés de la phase stationnaire vers la phase mobile |
|(même si on est limité par la stabilité thermique de certaines phases |
|stationnaire |
|3 mn | | | |Points |
| |A basse température, l'élution de |Vrai : | | |
| |composés peu volatils sera faible (tr | | | |
| |grand) alors que celle des petites |Faux | | |
| |molécules sera rapide | | | |
| |En mode ,Gradient de température, on |Vrai : | | |
| |commence l'élution à basse température | | | |
| |afin de faciliter l'élution des |Faux : | | |
| |composés les plus volatils et on | | | |
| |augmente progressivement la température| | | |
| |afin de permettre l'élution des | | | |
| |composés plus lourds | | | |
|N°2 | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|1,5 point| | | | |
| | | | | |
|En spectroscopie d'absorption moléculaire, la densité optique est liée à la |
|concentration par la loi de BEER-Lambert : DO = (.l.C |
|3 mn |Dans le domaine du visible, on peut | | |Points |
| |utiliser des cuves en verre alors que |Vrai : | | |
| |dans le domaine UV, on est obligé | | | |
| |d'utiliser des cuves en Quartz car le |Faux | | |
| |verre absorbe dans ce domaine | | | |
| | |Vrai : | | |
| |Pour une longueur d'onde donnée ((), ( |