Aie ! J’ai une crampe …( Polynésie 2004, 6,5 points)

 

1 - pH du sang et maintien de sa valeur :

 

a) Constante d’acidité Ka1 associée au couple régulateur (réaction 1)

CO2 , H2O (aq) + H2O (l) = HCO3(aq) + H3O+(aq)

 


Relation entre le pH et le pKa1 du couple CO2, H2O / HCO3– :


Remarque: ne pas oublier l’indice ‘eq’ qui signifie que les concentrations sont atteintes à l’équilibre.

 

            b)  Vidéo

dans le sang artériel normal.


 


c)


            d) Diagramme de prédominance du couple CO2, H2O / HCO3

2. L’acide lactique

2.1 Un acide selon Brönsted est une espèce capable de céder un proton H+.

 

2.2 Equation de la réaction de l’acide lactique avec l’eau.

CH3–CHOH–COOH(aq) + H20 (l) = CH3–CHOH–COO-(aq) + H3O+(aq)

 

2.3 Demi-équation électronique associée au couple.

CH3–CO–COOH  + 2H+ + 2 e- = CH3–CHOH–COOH

Il s’agit d’une réduction de l’acide pyruvique car il gagne deux électrons.

3. Variation locale du pH sanguin en l’absence des processus de maintien :

3.1. Vidéo

Calculer la constante d’équilibre K de la réaction 3.

CH3–CHOH–COOH(aq)  +  HCO3(aq)  =  CH3–CHOH–COO(aq)  +  CO2,H2O(aq)


3.2.

Avancement

             AH (aq)                +          HCO3 (aq)              =              A (aq)              +             CO2,H2O (aq)

État initial

x= 0

n (mol)

n0 = 3.10–4

[HCO3-]i .V= 2,7´10-3

0

[CO2, H2O]i V=

 1,4´10-4

État intermédiaire

x

3.10–4-x

2,7´10-3-x

x

1,4´10-4  + x

État final

x = xmax

3.10–4-xmax = 0

2,7´10-3 - xmax = 2,4x10-3

xmax = 3.10-4

1,4´10-4  + xmax= 4,4.10-4

 

Si AH est réactif limitant alors 3.10–4-xmax = 0         alors xmax = 3.10–4 mol

Si HCO3 est réactif limitant alors 2,7´10-3 - xmax = 0 alors xmax = 24.10–4 mol.

 

AH est donc réactif limitant car il conduit à l'avancement maximal le plus faible, xmax = 3.10–4 mol.

 

3.3. [HCO3]f et [CO2, H2O]f.


 


3.4. En utilisant la relation établie au 1.1.a) calculer le pH local du sang après effort.


pH(avant effort) = 7,4 > pH(après effort) = 6.8. L’effort musculaire acidifie le sang et provoque les crampes. Conclusion regarder la télé au lieu de courir (non je rigole).