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2nde
Devoir de physique chimie n°4
durée 1h
Exercice 1 : Se réhydrater
Données:
Concentration molaire:
Concentration massique:
M(C ) = 12,0 g/mol ; M(H) = 1,0 g/mol ;
M(O ) = 16,0 g/mol
1. a. Calculer la masse molaire moléculaire M du glucose.
a. M(C6H12O6) = 6xM(C) +12xM(H) +6xM(O) = 180 g.mol–1.
b. En déduire la quantité de matière n en glucose utilisé.
4,0
b. n(C6H12O6)= m(C6H12O6)/M(C6H12O6) = 180 = 2,2.10–2 mol
c. Calculer la concentration molaire en glucose contenue dans cette solution. (Voir donnée)
2,2.10−2
= 250.10−3 = 8,8.10-2 mol.L-1
2. a. Calculer la concentration massique de cette solution. (Voir donnée)
=
4,0
250.10−3
= 16 g.L-1
b. Donner la relation entre la concentration massique et la concentration molaire.
Cm =
𝑚
𝑉
=
𝑛𝑥𝑀
𝑉
= CxM
c. Retrouver la concentration molaire à partir de cette relation.
C = Cm / M = 16 / 180 = 8,8.10-2 mol.L-1
Exercice 2: La nébuleuse Oméga
La nébuleuse d'Oméga se trouve à une distance d = 402.1014 km de notre système solaire.
a) Une année lumière (a.l) est la distance parcourue par la lumière en une année.
Démontrer qu' 1 a.l = 9,47.1015 m (Donnée: vitesse de la lumière: C= 3,00.108 m/s)
b) Exprimer la distance d en écriture scientifique.
d = 402.1014 km = 4,02.102.1014 km = 4,02.1016 km
c) Convertir cette distance en mètre.
d = 4,02.1016 .103 m = 4,02.1019 m
d) Déterminer l'ordre de grandeur de cette distance en m.
Ordre de grandeur : 1019 m
e) Convertir cette distance en année lumière.
4,02.1019
d = 9,47.1015 = 4244 a.l
f)
Combien de temps met la lumière provenant de cette nébuleuse pour parvenir à un observateur terrestre?
Cette lumière met 4244 années pour nous parvenir.
Exercice 3: Histoire du microscope
Données :
1 mm = 10-3m ; 1 µm = 10-6 m ; 1 fm = 10-15m ; 1 nm = 10-9 m;
1. Exprimer les longueurs du document 3 en mètre.
2. Classer ces longueurs du plus grand au plus petit.
75 mm ; 0,2 mm ; 1 µm ; 0,1 nm ; 1fm
3. L’acarien est le plus grand de ces objets. A l’aide du document 1, classer ces objets du plus grand au plus
petit.
Acarien, bacille, virus, atome, noyau
4. Associer à chaque objet sa dimension.
5. Associer à chaque objet le microscope adapté.
Exercice 4 : Comptons les molécules
Un extrait d’analyse sanguine donne les résultats suivants :
Lors de cette analyse, on a prélevé un volume V = 5,00 mL.
1. a. Calculer la masse de glucose et la masse de cholestérol contenues dans le sang prélevé.
m glucose = CmxV = 0,97x 5,00.10-3 = 4,85.10-3 g
m cholestérol = CmxV = 1,86x 5,00.10-3 = 9,3.10-3 g
b. En déduire le nombre de molécules de glucose et celui de molécules de cholestérol dans le sang prélevé.
Nglucose = m glucose / masse d’une molécule de glucose = 4,85.10-3 / 2,99.10-22 = 1,62.1019 molécules
Ncholestérol = m cholestérol / masse d’une molécule de cholestérol = 9,3.10-3 / 6,42.10-22 = 1.44.1019molécules
2. Sachant qu’une mole contient 6,02.1023 molécules, calculer les quantités de matières n (nombre de moles) de
glucose et de cholestérol contenues dans l’échantillon de sang.
nglucose = Nglucose / 6,02.1023 = 2,69.10-5 mol
ncholestérol= Ncholestérol / 6,02.1023 = 2,41.10-5 mol
3. Le volume de sang étant V = 5,00 mL, à l’aide de la quantité de matière de glucose, calculer la concentration
molaire en glucose contenu dans le sang.
Cglucose = nglucose / V = 2,69.10-5 / 5,00.10-3 = 5,38.10-3 mol = 5,38 mmol.L-1
4. Même question pour le cholestérol.
Ccholestérol= ncholestérol/ V = 2,41.10-5 / 5,00.10-3 = 4,82.10-3 mol = 4,82 mmol.L-1
5. Les résultats obtenus sont-ils cohérents avec l’extrait d’analyse ?
On retrouve bien les concentrations molaires indiquées sur l’analyse de sang.
1mmoL/L = 1.10-3 mol/L