Corrections_pour_2F_files/DS5 molécules et mole

NOM :
DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES N°5
DONNEES POUR TOUT LE DEVOIR :
Constante d’Avogadro : NA = 6,02.1023 mol-1
La créatinine a pour formule brute C4H7N3O
Elément
M (g/mol)
H
C
O
N
1,0
12,0
16,0
14,0
Le glucose a pour formule brute C6H12O6
Vous exprimerez vos résultats en notation scientifique avec un nombre adapté de chiffres significatifs.
EXERCICE 1 : (4,5 POINTS)
Ci-dessous des extraits de notices de médicaments :
1) Un médicament est-il un mélange ou un corps pur composé ? Justifier.
2) Quel est le principe actif de chaque médicament ?
3) Rappeler ce que signifie le terme « princeps ». Expliquer, pourquoi les pharmaciens proposent
souvent le médicament générique à la place du princeps.
4) La dose de paracétamol recommandée est de 10mg par kg toutes les 4 heures. Pourquoi ne peut-on
pas utiliser les formulations présentées ci-dessus pour donner à un enfant de 20 kg ?
EXERCICE 2 : (3,5POINTS)
Un patient a reçu les résultats d’analyse suivants :
Ce patient doit-il prendre rendez-vous avec son médecin ? Pour quelle(s) raison(s) ?
Vous détaillerez vos calculs et le raisonnement fait.
EXERCICE 3 : (5 POINTS)
1. Un morceau de graphite est constitué essentiellement d’atomes de carbone C. On considère un petit morceau de
masse m = 24g de graphite.
a)
b)
c)
Expliquer ce qu’est une mole d’atome.
Quelle est la quantité de matière de carbone composant ce morceau ?
Combien d’atomes de carbone contient ce morceau de graphite ?
2. Le carbone s’associe à des atomes de chlore et d’hydrogène dans une molécule : le dichloroéthane. La formule
brute de cette molécule est C2H4Cl2.
a)
b)
Comment appelle-t-on deux molécules qui ont même formule brute, mais des enchaînements d’atomes
différents ?
Cl
Ces molécules sont représentées ci contre,
Cl
l’atome de chlore étant repéré par les
flèches. Ecrire leur formule développées, puis
semi-développées.
Cl
EXERCICE 4 : (5 POINTS)
Cl
La vitamine C (ou acide ascorbique) est un médicament vendu sous forme de comprimé. Un comprimé
contient 500 mg d’acide ascorbique.
1. La formule semi-développée de l’acide ascorbique est donnée cicontre :
a) La vitamine C est-elle un corps pur simple, un corps pur
composé ou un mélange ? Pourquoi ?
b) Déterminer la formule brute de l’acide ascorbique.
c) Montrer que la masse molaire M de l’acide ascorbique est
égale à 176 g.mol-1
d) Combien de moles d’acide ascorbique y a-t-il dans un
comprimé ?
2. La vitamine C est également présente dans les fruits. Un verre de jus
d’orange (V=20mL) contient 5,8 105 mol d’acide ascorbique.
a) Calculer la masse d’acide ascorbique contenue dans ce verre.
b) Combien de verres faudrait-il boire pour remplacer l’utilisation d’un comprimé ?
EXERCICE 5 : (2 POINTS)
L’alcool utilisé comme antiseptique local peut être considéré comme de l’éthanol pur de formule brute
C2H6O.
La masse molaire M de l’éthanol est égale à 46,0 g.mol-1 et sa masse volumique Mv = 0,780 g.mL-1 (ou
0,780g.cm-3).
a) Calculer la masse m d’éthanol contenu dans un flacon de volume V=250mL
b) Calculer la quantité de matière d’éthanol contenu dans le flacon.
Correction du DS5
EXERCICE 1 :
1) Un médicament est un mélange car il est composé de plusieurs sortes de molécules alors qu’un
corps pur composé est composé d’une seule sorte de molécules.
2) Le principe actif de chaque médicament est le paracétamol.
3) Le princeps est le médicament original mis au point par le laboratoire. Le générique est souvent
proposé à la place car il a la même action que le princeps mais il coute moins cher.
4) Un enfant de 30 kg doit absorber 10x20=200 mg de paracétamol toutes les 4 heures. Le comprimé
contient 500 mg, il n’est donc pas facile de doser 200 mg avec ce conditionnement.
EXERCICE 2 :
La masse molaire de la créatinine est
M  4  M C  7  M H  M O  3  M N  4 12,0  7 1,0  16,0  3 14,0  113g.mol 1
La masse molaire du glucose est :
M  6  M C  12  M H  6  M O  6 12,0  12 1,0  6 16,0  180 g.mol 1
masse
Le nombre de mole se calcule à partir de la masse par : n 
masse molaire
On trouve donc ici :
Glycémie : n 1 
1,23
 6,83.10 3 mol soit 6,83 mmol/L
180
Créatinine n 2 
12,0.10 -3
 1,06.10 4 mol qui correspond à 106 µmol/L
113
Le patient doit donc consulter son médecin à cause de sa glycémie trop haute.
Rq : Ces calculs avaient été détaillés dans le TP sur la mole.
EXERCICE 3 :
1.a) Une mole est un ensemble contenant 6,02.1023 objets.
b) Le nombre de mole de carbone est n 
m
24

 2,0mol
M 12,0
c) Le nombre d’atomes est N  n  NA  2,0  6,02.1023  1,2.1024 atomes de carbone



Il faut vérifier que le résultat que vous obtenez est censé… c’est forcément un très grand nombre… la formule
littérale n’est pas nécessaire.
2.a) Des molécules qui ont la même formule brute mais des enchainements différents d’atomes s’appellent des
isomères
Ne pas confondre avec isotopes !
b) Les formules développées de 2 molécules sont :
Les formules semi-développées des 2 molécules sont :
EXERCICE 4 :
1.a) La vitamine C est un corps pur composé car elle ne contient que cette molécule, celle-ci étant formée de
plusieurs types d’atomes(C, H et O)
b) La formule brute de l’acide ascorbique est : C6H8O6
c) M  6  MC  8  M H  6  MO  6 12,0  8 1,0  6 16,0  176g.mol1
Il est apprécié de voir écrite la formule littérale
d) Le nombre de mole d’acide ascorbique est n 
m 0,500

 2,84.103 mol
M 176,0
Il ne fallait pas oublier de convertir les mg en g

2.a) La masse d’acide ascorbique est m  n  M  5,8.105 176,0  1,0.102 g
b) La masse d’acide ascorbique contenue dans 1 verre de jus d’orange est égale à 10mg. Vu que dans un comprimé il
y a 500 mg d’acide ascorbique,
 il faut donc boire 500/10 = 50 verres pour remplacer l’utilisation d’un comprimé !!
On pouvait aussi faire le calcul sans répondre à la question précédente en comparant le nombre de mole ;
en effet : 2,84.10-3/5,8.10-5 = 50 verres…
EXERCICE 5 :
a. La masse d’éthanol contenue dans le flacon est : m  M v V  0,780  250  195g
b. Le nombre de mole d’éthanol dans le flacon est n 
m 195

 4,2mol
M
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