Solution par dissolution A. Objectifs








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titreSolution par dissolution A. Objectifs
date de publication26.04.2017
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Classe de seconde Activité expérimentale Durée : …..


Préparation d’une solution par dissolution

A.Objectifs . Préparer une solution de fluorescéine.

Rappel des consignes :

De Travail : Lire l’énoncé jusqu’au bout, penser à respecter et appliquer les consignes de sécurité. Prendre des notes au brouillon au fur et à mesure de votre progression. A la fin, vous remettrez un compte-rendu de votre travail où figurera la réponse aux questions posées, ainsi que des schémas annotés.

Penser à gérer le temps imparti!!

B.Expérimentation :

Votre petit frère a la varicelle. Pour assécher ses boutons, le médecin a prescrit l’application sur la peau d’une solution de « fluorescéine à 2/1000 ». Il se rend à la pharmacie où le préparateur effectue la solution à partir d’une poudre de couleur jaune-rouge. Comment va-t-il préparer 50 mL de cette solution ?

(Vous devez élaborer un protocole, puis le mettre en œuvre.)
Une solution « à 2/1000 » signifie que la concentration massique est de 2 g/L.

En vous aidant des documents annexes, proposer un protocole afin de préparer la solution en question.

Après accord du professeur, rédiger votre protocole sur le compte rendu, préparer la solution et la lui présenter.
Question 1 : Quelle est la formule de la fluorescéine que vous avez utilisé ?
Question 2 : Quelle est la concentration massique de la solution que vous venez de préparer ?

Question 3 : Quels sont les groupes fonctionnels (caractéristiques) présents sur la molécule de fluorescéine ?


fichier:fluoresceine.svg


C.Réalisation de solution de concentration molaire donnée.

Karine se rend chez l’ophtalmologiste pour subir un examen : une angiographie fluorescéinique du fond de l’œil. Il s’agit d’un examen diagnostic par enregistrement d'images, des vaisseaux du fond de l'œil après injection sanguine d'une substance fluorescente, la fluorescéine.

Pour réaliser cet examen, l’ophtalmologiste a besoin d’une solution de fluorescéine de concentration 0,27 mol.L-1. Il dispose de « fluorescéine sodique » sous forme de poudre, de couleur jaune-rouge.

Comment va-t-il préparer sa solution ?

Donnée : La fluorescéine utilisée par le préparateur, dite « fluorescéine sodique » a pour formule C20H10O5Na2.
Question 3 : Dans quelle unité est donnée la concentration de cette solution ?

Documents annexes

Doc 1 (compétence exigible)

  • Le solvant est un liquide qui dissout les corps liquides, solides ou gazeux.

  • Le soluté est l’espèce chimique qui est dissoute dans le solvant.

Une solution est aqueuse lorsque le solvant est de l’eau.

Une solution est saturée lorsqu’elle ne peut plus dissoudre de soluté.

Doc 2msotw9_temp0

Doc 3

● La fluorescéine, de formule brute C20H12O5 est insoluble dans l’eau, mais est soluble dans l’alcool chaud, l’acide acétique, ...
● La « fluorescéine sodique », de formule brute C20H10O5Na2 est soluble dans l’eau, légèrement soluble dans l’éthanol et le méthanol. Elle se présente sous forme d’une poudre, de couleur jaune-rouge.

Doc 4


Utilisations dans le domaine de la santé

Concentration

Remarques


en ophtalmologie :



« 0,5 % »

(0,5 g pour 100 mL)

sous forme de collyre instillé dans l’œil

Par ses propriétés colorantes, elle permet la visualisation des lésions et des corps étrange cornées.



en ophtalmologie :

angiographie fluorescéinique du fond de l’œil (examen diagnostic par enregistrement d'images, des vaisseaux du fond de l'œil après injection sanguine de la fluorescéine).


« à 10 % »

(10 g pour 100 mL)

en injection intraveineuse

La fluorescéine sodique exposée à une lumière bleue (465-490 mn) émet une fluorescence jaune-vert (520-530 mn). La fluorescence permet la mise en évidence des modifications pathologiques de la circulation rétinienne


en dermatologie :

pour assécher des boutons … sur la peau



Préparation effectuée en pharmacie à « 2/1000 »

(2g/L)





Remarque : Ce colorant est également utilisé en hydrologie : repérage de fuites dans les canalisations …, mesures du débit des rivières, repérage des courants marins … (environ 10 mg/L)

Doc 5 (compétence exigible)
La concentration massique d’une solution indique la masse de soluté qui a été dissoute par litre de solvant : avec m : masse de soluté (en g)

V : volume de la solution (en L)

Cm : concentration massique (en g.L-1)

Quantité de matière : la mole

En chimie, les nombres d’atomes ou de molécules manipulés sont tels qu’il est indispensable d’utiliser une unité de quantité de matière adaptée à ces quantités. Cette unité est la mole (symbole mol)

  1. Définition

La mole est l’unité de quantité de matière. Elle est définie par rapport au carbone. 12 g de carbone 12 contient une mole d’atomes de carbone

En résumé :

Une mole d’entités est égale à 6,02.1023 entités. Elle est notée n, unité mole ou mol.

Le nombre Na = 6,022.1023 est appelé constante d’Avogadro.

  1. Conséquence 1:

La relation permettant de trouver une quantité de matière en fonction du nombre d’entité est donnée par :



avec :

n (quantité de matière) en mol

N (nombre d’entités) sans unité

Na (constante d’Avogadro) en mol-1


  1. Conséquence 2: masse molaire atomique

La masse d’une mole d’atome appelée masse molaire atomique est donnée par le nombre de masse A exprimé en g. Elle est donnée dans les tableaux périodiques. C’est une conséquence directe de la définition.

Exemple :

Une mole de 7N14 a une masse molaire atomique MA égale à 14 g.mol-1
Question 1 : Quelles sont les masses molaires de C, H, et O
Remarque :

La masse molaire moléculaire est égale à la somme des masses molaires des atomes qui constituent la molécule

Exemple :

Masse molaire du chlorure de sodium (NaCl) est donnée par :

MNaCl = MNa + MCl soit 23 + 35 = 58 g.mol-1
Question 2 :

Calculer la masse molaire moléculaire de la fluorescéine qui existe sous 2 formes :

C20H12O5 et C20H10O5Na2


  1. Volume molaire :


A température et pression constante, le volume occupé par une mole de gaz est indépendant de la nature du gaz. Ce volume appelé volume molaire est noté Vm.

Il s’exprime en mol.L-1

A 25 °C, Vm = 25 L/mol


  1. Relation quantité de matière et volume molaire :

Calculer la quantité d’air contenue dans la salle de classe (dim : h = 3 m, l = 6 m, L = 9 m)

V = 3x6X9 = 162 m3 soit 162 103 L

162 103 / 25 = 6480 mol


Exercice 1 :



Exercice 2







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