chapitre 2 : III
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III. Propriétés des solutions 3.1 Expression de la concentration d'une substance. Concentration molaire = concentration en quantité de matière c=[A]=na/V Unité SI: mol/m3 En biologie: mol/L ou mmol/L ... Concentration massique = concentration en masse cm=ma/V Unité SI: Kg/m3 En biologie: g/L ou mg/L Concentration en équibalents = concentration de quantité de charges utilisés en biologie pour exprimer les concentrations des ions.Permet de vérifier l'électrond'une solution. 1 Eq/L= 1 mol de charge + ou - /L Exemple : 1 mmol/L d'ions Na+ = 1 mEq/L 1 mol/L d'ions SO4²- = 2 Eq/L CEq/L= lzl x Cmol/L ‘’electrovalence de l'ion Solution de Mgcl2 à 1 mmol/L = Mg2+ + 2cl- Ceq/L=1x2+2x1= 4 mEq/L 3.2 pH des solutions acqueuse. pH= -log[H+] ou [H+]=10-pH 3.3 Force ionique d'une solution Dépend de la concentration et de l'electrovalence des ions présent dans la solution. I= 1/2 £(ci x zi²) I= force ionique de la solution (mol/L) ci= concentration de l'ion i (mol/L) zi²= électrovalence de l'ion i Exemple : Solution de Nacl à 1mmol/L I=1/2 (1x1+1x1)=1/2 x 2= 1 mmol/L Exercice 2: Calculer la force ionique de Mgcl2 à 1mmol/L I=1/2 (1x4+2x1)=1/2 x 6= 3 mmol/L 3.4 Pression osmotique d'une solution 3.4.1 Osmose Expérience de Dutrochet = membrane hémiperméable = membrane perméable au molécule de solvant et imperméable aux solutions. Les ions présent dans la solution créent une pression capable d'attirer de l'eau appelée pression osmotique.L'osmose est le passage de l'eau à travers une membrane hémiperméable du milieu hypotonique (pression osmotique la plus faible) vers le milieu hypertonique (pression osmotique la plus forte). 3.4.2 Osmolarité Concentration des < particules osmotiquement actives > : -tous les ions et molécules présents dans la solution - appelées osmoles de symbole osm exprimé en osm/L Calcul de l'osmolarité : Cosm= £ ci Cosm= osmolarité de la solution (osm/L) ci= concentration de l'ion de la molécule i (mol/L) Exemple: 1mmol/L de glucose = 1 mosm/L 1mmol/L de Nacl= 2 mosm/L 3.4.3 Osmolalité Tient compte de la masse de solvant (eau) : unité en osm/KgH2O Osmolalité et osmolarité équivalents pour des solutions diluées. Osmolalité et osmolarité quand les solvants occupent un volume non négligeable. Mesure de l'osmolalité : osmomètre : mesure l'abuissement du point de congélation au dessu de 0°C : 1 osm/Kg ’ ”¸ = -1.86°C (L'eau pur gèle à 0°C; une solution acqueuse avec une osmolalité de 1 osm/Kg gèle à -1.86°C) Intérêt: ex: controle du mouillage du lait de vache (Un lait normal a un ”¸= -0.55°C. Si on ajoute de l'eau ”¸ tend vers 0) 3.4.4 Calcul de la pression osmotique À= R x T x £ ci À= pression osmotique de la solution (Pa) R= constante des gaz parfaits(8.314 Pa.m3.mol-1.K-1) T= température (K) ci= concentration molaire de l'ion ou molécule(mol/L ou mol/m3) Exemple: CMgcl2= 1mmol/L à 20°C À= 8.314x293x3= 7308 Pa Solution A: cm glucose= 10 g/L Mglucose= 180 g/mol à 30 °C Solution B: cm alumine= 10 g/L Malumine= 69000 g/mol Solution A: À = 8.314x303x(10/180 x10-3) = 139952 Pa Solution B: À = 8.314x303x(10/69000 x10-3) = 365 Pa La pression osmotique est d'autant plus faible que la macromolécule est élevée. Les solutions de macromolécules ont une pression osmotique faible.
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III. Propriétés des solutions 3.1 Expression de la concentration d'une substance. Concentration molaire = concentration en quantité de matière c=[A]=na/V Unité SI: mol/m3 En biologie: mol/L ou mmol/L ... Concentration massique = concentration en masse cm=ma/V Unité SI: Kg/m3 En biologie: g/L ou mg/L Concentration en équibalents = concentration de quantité de charges utilisés en biologie pour exprimer les concentrations des ions.Permet de vérifier l'électrond'une solution. 1 Eq/L= 1 mol de charge + ou - /L Exemple : 1 mmol/L d'ions Na+ = 1 mEq/L 1 mol/L d'ions SO4²- = 2 Eq/L CEq/L= lzl x Cmol/L ‘’electrovalence de l'ion Solution de Mgcl2 à 1 mmol/L = Mg2+ + 2cl- Ceq/L=1x2+2x1= 4 mEq/L 3.2 pH des solutions acqueuse. pH= -log[H+] ou [H+]=10-pH 3.3 Force ionique d'une solution Dépend de la concentration et de l'electrovalence des ions présent dans la solution. I= 1/2 £(ci x zi²) I= force ionique de la solution (mol/L) ci= concentration de l'ion i (mol/L) zi²= électrovalence de l'ion i Exemple : Solution de Nacl à 1mmol/L I=1/2 (1x1+1x1)=1/2 x 2= 1 mmol/L Exercice 2: Calculer la force ionique de Mgcl2 à 1mmol/L I=1/2 (1x4+2x1)=1/2 x 6= 3 mmol/L 3.4 Pression osmotique d'une solution 3.4.1 Osmose Expérience de Dutrochet = membrane hémiperméable = membrane perméable au molécule de solvant et imperméable aux solutions. Les ions présent dans la solution créent une pression capable d'attirer de l'eau appelée pression osmotique.L'osmose est le passage de l'eau à travers une membrane hémiperméable du milieu hypotonique (pression osmotique la plus faible) vers le milieu hypertonique (pression osmotique la plus forte). 3.4.2 Osmolarité Concentration des < particules osmotiquement actives > : -tous les ions et molécules présents dans la solution - appelées osmoles de symbole osm exprimé en osm/L Calcul de l'osmolarité : Cosm= £ ci Cosm= osmolarité de la solution (osm/L) ci= concentration de l'ion de la molécule i (mol/L) Exemple: 1mmol/L de glucose = 1 mosm/L 1mmol/L de Nacl= 2 mosm/L 3.4.3 Osmolalité Tient compte de la masse de solvant (eau) : unité en osm/KgH2O Osmolalité et osmolarité équivalents pour des solutions diluées. Osmolalité et osmolarité quand les solvants occupent un volume non négligeable. Mesure de l'osmolalité : osmomètre : mesure l'abuissement du point de congélation au dessu de 0°C : 1 osm/Kg ’ ”¸ = -1.86°C (L'eau pur gèle à 0°C; une solution acqueuse avec une osmolalité de 1 osm/Kg gèle à -1.86°C) Intérêt: ex: controle du mouillage du lait de vache (Un lait normal a un ”¸= -0.55°C. Si on ajoute de l'eau ”¸ tend vers 0) 3.4.4 Calcul de la pression osmotique À= R x T x £ ci À= pression osmotique de la solution (Pa) R= constante des gaz parfaits(8.314 Pa.m3.mol-1.K-1) T= température (K) ci= concentration molaire de l'ion ou molécule(mol/L ou mol/m3) Exemple: CMgcl2= 1mmol/L à 20°C À= 8.314x293x3= 7308 Pa Solution A: cm glucose= 10 g/L Mglucose= 180 g/mol à 30 °C Solution B: cm alumine= 10 g/L Malumine= 69000 g/mol Solution A: À = 8.314x303x(10/180 x10-3) = 139952 Pa Solution B: À = 8.314x303x(10/69000 x10-3) = 365 Pa La pression osmotique est d'autant plus faible que la macromolécule est élevée. Les solutions de macromolécules ont une pression osmotique faible.
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