2nd10     12/01/2013                                                           Interrogation écrite.                                                Durée :1h.

 

Corrigé

Exercice 1: Un médicament bronchique (8 points).

L’acétylcystéine, de formule C5H9NO3S, est le principe actif de médicaments commercialisés sous l’appellation Exomuc®. Certains sachets en contiennent m = 100 mg. Une solution aqueuse de volume V0 = 50 mL est préparée en dissolvant la totalité du contenu d’un sachet de m = 100 mg. 1 mg = 1x10-3 g

1. Calculer la concentration massique t en acétylcystéine de la solution. On rappelle que la concentration massique est le rapport entre la masse de soluté sur le volume de solution :  t = m/V. unité gramme par litre (g.L-1).

2. Démontrer que la  masse molaire M de l'acétylcystéine vaut M = 163,1 g.mol-1.

3. Démontrer que  la quantité de matière n d’acétylcystéine dans un sachet vaut n = 6,1 .104mol.

4. Combien de molécules N d'acétylcystéine y-a-t-il dans ce sachet ? Nombre d'Avogadro Na=6,02.1023 mol-1.

5. Calculer la concentration molaire C en acétylcystéine de la solution préparée.

6. Cette solution est diluée pour rendre la solution plus agréable au goût. Le volume final V1 est alors 150 mL. Quelle est alors la concentration molaire de la solution finale.

Eléments

C

H

O

N

S

 

Masse molaire en g.mol-1

12

1

16

14

32,1

 

 

Exercice 2 : LA MOLE

Données : les masses molaires des éléments chimiques exprimées dans l’unité usuelle  sont :

O : 16,0           H : 1,00           C : 12,0            S : 32,1.

Chaque réponse devra être expliquée avec un calcul précédé d’une expression littérale (formule).

1.     L’écriture correcte de la masse molaire de l’oxygène MO est :

   □16,0g                 □16,0mol-1        □16,0g.mol-1          □16,0mol          16,0(mole)-1

2.    La masse molaire du saccharose C12H22O11 dans l’unité usuelle est :

□45              □182               □342               □145               □262

3.    La masse de n =0,35 mol de composé est de m = 15,4 g ; sa masse molaire M est, en unité usuelle :

□53           □44                 □0,023            □15,4              □54

4.    Un composé à pour masse molaire M = 72,0 en unité usuelle, sa formule est :

□CO2                     □C12H22O11                              □H2O              □C5H12                 SO2

 

Exercice 3 : les ravitaillements lors d’un marathon

 

Masses molaires :    M (H ) = 1,0 g.mol-1  ;  M(C ) = 12,0 g.mol-1  ;   M(K ) = 39,0 g.mol-1

M(O ) = 16,0 g.mol-1  ;  M(N ) = 14,0 g.mol-1  ;  M(Cu ) = 63,5 g.mol-1

Nombre d’Avogadro :             NA = 6,02.1023mol-1

Lors d’un marathon, les coureurs peuvent régulièrement s’alimenter et boire au passage des ravitaillements.

Le premier ravitaillement …

 Le glucose est une molécule dont le squelette est constitué d’atomes de carbone. Sa formule brute est C6H12O.

On dispose de V = 200 mL d’une solution aqueuse de glucose de concentration molaire c = 0,100 mol.L-1.

1. Calculer la quantité de matière n de glucose dans cette solution.

2. Déterminer la masse m de glucose qu’il faut peser pour préparer cette solution.

3. Parmi le matériel ci-dessous, indiquer la verrerie nécessaire à la préparation de cette solution.

 

 

 

 

Le deuxième ravitaillement …

Le deuxième ravitaillement est essentiel pour poursuivre la course. Il faut manger des fruits, qui contiennent notamment de la vitamine C (acide ascorbique).

Voici la formule développée de l’acide ascorbique :

 

1. Déterminer la formule brute de la vitamine C, c'est-à-dire le nombre d’atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène (C ??O ?) de cette molécule.

2. Démontrer que la masse molaire de la vitamine C vaut M =  176 g/mol..

3. Une banane apporte m = 16 mg de vitamine C. Calculer la quantité de matière n de vitamine C présente dans une banane.


exercice 1 : Un médicament bronchique.(8 points).

  1. V = 50 mL =5,0 .102 L et m = 100 mg =1,00 . 101 g

tA=

2. C5H9NO3S

MA = 5.M(C) +9.M(H) +M(N)+ 3.M(O)+M(S) = 5x12 ,0 + 9x1,0+ 14,0 + 3x16 ,0 +32,1

=163,1 g.mol1

4. nA==6,1 .104mo l(1 point).

5. N=nA. Na=6,1 .104 x 6,02 .1023=3,7 .1020 (1 point).

6. CA= =1,2 .102mol.L1 (1 point).

7. Le volume sera 3 fois plus grand donc la solution trois fois moins concentrée soit

C' A=CA/3=4,0 .103mol.L1 (1 point).

 

Exercice 2

1. La quantité de matière de glucose dans la solution : n = c × V = 0,1 × 0,2 = 2,00.10-2 mol

2. La masse de glucose à peser : m = n × M = 0,02 × ( 6*12+12+6*16) = 3,60 g

3. Pour préparer la solution, il faut une fiole (G ) et éventuellement un bécher pour la pesée du solide (A).

A : bécher 50 mL D : éprouvette graduée de 20 mL

B : bécher 200 mL E : pipette jaugée de 10 mL

C : éprouvette graduée de 200 mL F : ballon de 200 mL

 

Le deuxième ravitaillement …

1. La formule brute de la vitamine C est C6H8O6.

2. La masse molaire de la vitamine C est : M = 6*12+8*1+6*16 = 176 g/mol.

3. Une banane apporte 16 mg de vitamine C. La quantité de matière de la vitamine C est : n = m / M

n = 0,016/176 = 9,1.10-5mol

4. Le nombre de molécules de vitamine C est donnée en multipliant par le nombre d’Avogadro :

n × NA = 5,5.1019molécules.

 

Le dernier ravitaillement …

1. Donner la structure électronique des espèces suivantes :

a) le sodium a 11 électrons : Na : (K)2 (L)8 (M)1

b) l’ion magnésium a 12-2=10 électrons : Mg²+ : (K)2 (L)8

c) l’ion chlorure a 17+1=18 électrons : Cl- : (K)2 (L)8 (M)8

2.Ca , Z = 20, 20 électrons , (K)2(L)8M(10), d’après la règle de l’octet le calcium va perdre 2 électrons de façon à avoir 8 électrons sur la couche M, donc l’ion est Ca2+.

3. Le lithium comporte : 3 protons, 3 électrons, 4 neutrons.

4. La masse d’un atome de lithium : m(Li) = 7×m(proton) + 3×m(électron) = 1,179.10-26 kg.