m(C6H12O6)
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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