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Le plein de vitamine C

✔ VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
✔ MATH : Identifier une relation de proportionnalité

Un comprimé de vitamine C contient 1 000 mg d'acide ascorbique. Il se prend dans un verre d'eau de 20 cL.

1. Une orange contient 115 mg d'acide ascorbique. Combien faut-il d'oranges pour obtenir la même masse d'acide ascorbique que le comprimé ?

2. Il faut environ trois oranges pour obtenir 200 mL de jus. Quelle est la concentration en acide ascorbique du jus d'orange ?

3. Quel volume de la solution obtenue avec le comprimé dans le verre contient la même masse d'acide ascorbique que ces trois oranges ?

4. Quel volume d'eau faut-il ajouter au verre contenant le comprimé pour obtenir la même concentration en acide ascorbique que le jus d'orange ?

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Doses homéopathiques en QCM

✔ VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques

En homéopathie, les concentrations s'expriment en CH. En réalité, c'est plutôt le facteur de dilution F qui s'exprime en CH. 1 CH correspond à un facteur de dilution de 100. On a : F = \text{a} CH = 10^2a.

1. Quel est le facteur de dilution pour des granules 1 CH ?

a. F = 1.

b. F = 10.

c. F = 100.

2. Parmi les préparations suivantes, quelle est la plus concentrée ?

a. F = 1 CH.

b. F = 5 CH.

c. F = 9 CH.

3. Quel volume de solvant faut-il ajouter à un volume de de granules à 1 CH pour obtenir des granules à 3 CH ?

a. F = 2.

b. F = 3.

c. F = 9 999.

d. F = 10 000.

4. Un échantillon contient en moyenne N = 10²² entités. Après dilution à 16 CH, le nombre d'entités est :

a. \text{N} = 10⁸.

b. \text{N} \lt 1.

c. \text{N} = 100.

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De l'or dans l'eau de mer

✔ VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
✔ COM : Associer les bonnes unités aux grandeurs physiques

L'eau de mer contient de nombreux éléments chimiques en quantités infimes. Par exemple, la concentration en or est de l'ordre de 5,0 \times 10^-12 kg·L^-1.

1. Quelle est la masse d'or contenue dans 1 m³ d'eau de mer ?

2. Quel volume d'eau de mer faudrait-il pour fabriquer une bague de 3,5 g en or jaune ?

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Comprendre les attendus

Pour bien respirer

✔ APP : Maîtriser le vocabulaire
✔ ANA : Choisir un protocole

Pour soigner les problèmes respiratoires, un pharmacien conseille de mélanger 10 mL d'huile essentielle d'eucalyptus, 5,0 mL d'huile essentielle de thym et de compléter à 100 mL avec de l'huile végétale.

1. Identifier le solvant dans cette situation.

2. Indiquer un protocole pour réaliser ce mélange avec précision.

3. Quelle est la concentration (en g/L) en huile de thym ?

\rho_{\text {huile thym}}= 0,90 g/mL.

1 Savoir identifier un solvant.
2 Choisir la verrerie adaptée.
2 Proposer un protocole cohérent.
3 Déterminer les formules utiles.
3 Appliquer les formules avec les bonnes unités.

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Précision d'une dilution

✔ VAL : Précision et incertitudes
✔ VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs

On souhaite diluer 20 fois une solution commerciale de soude (hydroxyde de sodium) à (10 ± 1) g·L^-1 . On dispose d'une fiole jaugée de (200,0 ± 0,2) mL et d'une pipette de (10 ± 0,04) mL. L'incertitude sur la concentration de la solution fille U (\gamma_{\text { fille}}) est donnée par la relation suivante :
U \left(\gamma_{\text { fille}}\right)=\gamma_{\text { fille}} \sqrt{\left(\dfrac{U\left(\gamma_{\text { mère}}\right)}{\gamma_{\text{ mère}}}\right)^{2}+\left(\dfrac{U\left(\text {V}_{\text {mère}}\right)}{\text {V}_{\text {mère}}}\right)^{2}+\left(\dfrac{U\left(\text {V}_{\text {fille}}\right)}{\text {V}_{\text {fille}}}\right)^{2}}

1. Calculer l'incertitude sur la concentration de la solution diluée finale.

2. Donner un encadrement de cette concentration.

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Utiliser une échelle de teintes

✔ REA : Effectuer des mesures

Le bleu patenté est un colorant alimentaire (E131). Pour connaître la masse contenue dans un bonbon Schtroumpf, on réalise une échelle de teintes aux concentrations :  1\times10^-3 g·L^-1, 2\times10^-3 g·L^-1, 3\times10^-3 g·L^-1 et 4\times10^-3 g·L^-1 (dans les quatre premiers tubes à essai ci-après). Puis on dissout la partie bleue du bonbon dans 40 mL d'eau chaude. On obtient la solution du 5^e tube.

1. Donner un encadrement de la concentration en E131 dans le 5^e tube.

2. En déduire un encadrement de la masse de colorant dans un bonbon.

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Gel hydroalcoolique

✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours
✔ VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques

1. Identifier le solvant dans la composition du gel hydroalcoolique.

2. Quelle masse d'éthanol à 96 % est utilisée pour 10 L de solution ?

3. Déterminer la masse volumique (en g/L) du gel.

\rho_{\text {éthanol}} = 0,79 g·cm^-3 ;

\rho_{\text {glycérol}} = 1,3 g/mL ;

\rho_{\text {peroxyde}} = \rho_{\text { eau }}.

✔ VAL : appliquer une relation entre des grandeurs physiques

Un laboratoire pharmaceutique souhaite contrôler la concentration en chlorure de sodium d'un sérum physiologique. Pour cela, on réalise par dilution d'une solution mère de concentration connue une série de 4 solutions filles de différentes concentrations. Ensuite, on mesure la conductivité électrique (la capacité à conduire l'électricité) de ces solutions, notée \sigma et exprimée en mS·cm⁻¹. Les résultats sont montrés sur le graphique ci-après. Enfin, on mesure la conductivité du sérum physiologique à contrôler.

1. Rappeler les relations entre \gamma _{\text{mère}}, \gamma _{\text{fille}}, V_{\text{mère}}, V_{\text{fille}} et \text{F} lors d'une dilution.

2. Compléter le tableau suivant qui présente les caractéristiques des 4 dilutions.


3. À l'aide du graphique, justifier que la conductivité \sigma et la concentration \gamma sont proportionnelles.

4. La conductivité du sérum physiologique mesurée est \sigma_{\text{sérum}} = 18{,}5 mS·cm⁻¹. À l'aide du graphique, déterminer la concentration γsérum en chlorure de sodium du sérum physiologique.

1. S'agit-il ici d'une dilution ou d'une dissolution ?

2. Quelle masse de glucose faut-il prélever pour réaliser cette solution ?

3. Remettre les étapes suivantes pour réaliser cette solution dans l'ordre.
a. Rincer l'entonnoir avec de l'eau distillée et verser l'eau de rinçage dans la fiole.

b. Verser le soluté dans une fiole jaugée de volume adéquat à l'aide d'un entonnoir.

c. Boucher la fiole et homogénéiser de nouveau.

d. Ajouter du solvant jusqu'au trait de jauge.

e. À l'aide d'une spatule et d'une coupelle, peser une masse adéquate de soluté.

f. Remplir la fiole environ aux 2/3 avec de l'eau distillée, boucher et homogénéiser.