General Cette formation aux concepts des équilibres chimiques en solution aqueuse est découpée en 4 parties: - Equilibres acido-basiques - Complexes - Précipitation et produit de solubilité - Oxydo-réduction Dans chacune de ces parties une version imprimable du cours est disponible. On utilisera le contenu de la manière suivante:
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La concentration de CO 2 diminue alors et celle de HCO 3 − reste constante en même temps que le rapport [ HCO 3(aq) −] × [ H 3 O (aq) +] [ CO 2 ( aq)] reste constant: il faut forcément que [ H 3 O (aq) +] diminue et comme pH = − log [ H 3 O (aq) +], le pH augmentera automatiquement. Une acidose est une modification du pH qui devient trop faible, il y donc augmentation de l'acidité. L'augmentation du pH sanguin par hyperventilation permet de corriger cette acidose métabolique. 3. Un acide de l'organisme: l'acide lactique 1 Reconnaître et nommer les groupes fonctionnels La molécule comporte un groupe hydroxyle OH et un groupe carboxyle COOH. Des équilibres acido-basiques
en milieu biologique - Annales Corrigées | Annabac. 2 1. Calculer le pH d'une solution d'acide fort Il s'agit d'un acide fort donc sa réaction dans l'eau est totale et la concentration des ions oxonium H 3 O (aq) + est celle de l'acide apporté donc [ H 3 O (aq) +] = c = 1, 0 · 10 –2 mol · L −1. De plus, pH = − log [ H 3 O (aq) +] donc pH = − log [ 1, 0 · 10 − 2] = 2. Par identification, lorsque l'on n'a pas encore versé la base, le pH est celui de la solution d'acide donc la courbe de titrage de l'acide fort est la courbe n° 2.
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1. Les solutions tampons: maintien du pH dans les milieux biologiques 1 Déterminer le p K A d'un couple acido-basique Le système « phosphate » est celui qui maintient pratiquement constant le pH intracellulaire (d'après le document 1). Or le pH intracellulaire normal est de 6, 8 à 7, 0 selon les cellules. De plus, l'effet tampon optimal est obtenu lorsque pH = p K A. Donc le p K A du couple H 2 PO 4 – (aq) /HPO 4 2– (aq) est compris entre 6, 8 et 7, 0. 2 Utilisation de la formule pH = p K A + log [ B] [ A] et des informations du texte On a, d'après l'énoncé, la formule pH = p K A + log [ B] [ A]. Exercices corriges Sujet 2 pdf. Ici p K A ( CO 2 ( aq) /HCO 3 ( aq) −) = 6, 1. Or d'après le document 2, dans les conditions normales de respiration on a: [CO 2(aq)] = α × p (CO 2) = 0, 030 × 40 = 1, 2 mmol · L −1 et [ HCO 3 ( aq) −] = 24 mmol · L –1. Le pH dans les conditions normales de respiration est donc pH = 6, 1 + log 24 1, 2 = 7, 4. Cela correspond tout à fait au pH du sang humain dans les conditions normales de respiration d'après le document 1.
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2. Les perturbations et les mécanismes régulateurs Comprendre l'équilibre chimique à travers la formule K A = [ HCO 3(aq) −] × [ H 3 O (aq) +] [ CO 2 ( aq)] Par définition K A = [ HCO 3(aq) −] × [ H 3 O (aq) +] [ CO 2 ( aq)]. D'après le document 3, les concentrations en base et en acide du couple CO 2 ( aq) /HCO 3(aq) − peuvent être régulées l'une par voie respiratoire ( CO 2 ( aq)) et l'autre par voie rénale ( HCO 3(aq) −). On en déduit que la concentration du dioxyde de carbone (CO 2) diminue en cas d'hyperventilation (le patient expulse davantage de CO 2). Des éequilibres acido basiques en milieu biologique corrigé . Ce qui est confirmé par le document 3 « la réaction ventilatoire est rapide, elle met en jeu une hyperventilation destinée à abaisser la quantité de dioxyde de carbone dans le sang, qui doit normalement diminuer en quelques minutes. » Au contraire, l'hyperventilation ne modifie pas la concentration de l'hydrogénocarbonate ( HCO 3(aq) −) puisque celle-ci est modifiée par voie rénale (l'urine). On sait que la valeur de la constante d'acidité reste identique (car elle ne dépend que de la température).
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L −1. Des éequilibres acido basiques en milieu biologique corrigé definition. Comparer des valeurs attendues et des valeurs expérimentales ainsi que leurs incertitudes L'encadrement de la concentration molaire attendue est C A = (2, 22 ± 0, 005) · 10 −2 mol · L −1 Cela correspond à l'encadrement 2, 215 · 10 −2 mol · L −1 C A 2, 225 · 10 −2 mol · L −1 Les deux encadrements ne coï ncident pas puisque chacune des valeurs ne rentre pas dans l'intervalle d'incertitude de l'autre. Les intervalles ne se superposent pas. Critiquer une manipulation Les écarts peuvent avoir ici de nombreuses explications comme, par exemple, une erreur de lecture du niveau de la burette lors du titrage, une erreur effectuée sur la concentration de la solution titrante, une erreur lors du pipetage du volume de la solution titrée ou encore une erreur dans le repérage du volume équivalent, ce qui est certainement l'erreur la plus « facile » à faire car il s'agit d'un titrage colorimétrique.
On peut maintenant estimer d'après la courbe le pH de la solution lorsque l'on a versé 5, 0 mL d'hydroxyde de sodium d'où p K A = 3, 9. 4. La précision d'un titrage 1 Déterminer la concentration d'une espèce titrée D'après l'équation de la réaction de titrage CH 3 CHOHCOOH ( aq) + OH − → CH 3 CHOHCOO ( aq) − + H 2 O ( l) Notez bien Dans cette formule (de titrage), vous pouvez laisser les volumes en mL car il y en a un volume divisé par un second volume, donc les mL « s'annulent » et il n'y a pas besoin de les convertir en litre. Évidemment, le résultat serait le même si on faisait la conversion en litre. On a à l'équivalence n i acide lactique = n soude ajouté e car les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques. Donc, C A exp × V A = C B × V E d'où C A exp = C B × V E V A = 3, 00 · 10 − 2 × 10, 1 20 = 1, 51 · 10 − 2 mol · L − 1. Calculer et discuter des valeurs d'incertitude de grandeurs expérimentales Les incertitudes obtenues sur V A et C B sont respectivement de 0, 05 mL et 0, 01 · 10 −2 mol · L −1 pour des valeurs respectives de 20 mL et 3, 0 · 10 −2 mol · L –1.
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