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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 1
Exercice corrigé
Étude d'une étiquette de brique de lait
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Énoncé
Compétence(s)
RAI/MOD : La quantité de matière
VAL : Analyser un résultat numérique : valeur/unité/chiffres significatifs/analyse comparative
VAL : Analyser un résultat numérique : valeur/unité/chiffres significatifs/analyse comparative
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Un étudiant en nutrition souhaite déterminer si le lait contient un plus grand nombre d'ions calcium ou de molécules de lactose. Pour ses calculs, il se base sur le volume d'un verre de lait de 250 mL.
1. Calculer les masses de calcium et de lactose dans un verre de lait.
2. Calculer les masses molaires de l'ion calcium et de la molécule de lactose.
3. En déduire les quantités de ces deux espèces chimiques dans un verre de lait.
4. Comparer et conclure sur l'espèce chimique la plus abondante.
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Donnée
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Analyse de l'énoncé
1.
Identifier les informations nécessaires au calcul de proportionnalité.
2. À partir des formules des molécules ou ions dans l'énoncé, chercher les éléments les valeurs de masses molaires dans la classification périodique.
3. Le mot « déduire » indique que le résultat de la question précédente doit être utilisé pour répondre. Lire attentivement les unités des données : certaines masses sont en g, d'autres en mg.
2. À partir des formules des molécules ou ions dans l'énoncé, chercher les éléments les valeurs de masses molaires dans la classification périodique.
3. Le mot « déduire » indique que le résultat de la question précédente doit être utilisé pour répondre. Lire attentivement les unités des données : certaines masses sont en g, d'autres en mg.
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Solution rédigée
1. La masse de calcium dans un verre de lait est :
m(\text{Ca}^{2+})=250 \times \dfrac{116}{100}, soit m(\text{Ca}^{2+})=290 mg.
La masse de lactose dans un verre de lait est :
m(\text{C}_{12} \text{H}_{12} \text{O}_{11})=250 \times \dfrac{4{,}77}{100}, soit m(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})=11{,}9 g.
2. La masse molaire de l'ion calcium est identique à celle de l'atome correspondant : M(\mathrm{Ca}^{2+})=M(\mathrm{Ca})=40{,}1 g·mol-1.
La masse molaire du lactose est : M(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})=12 M(\text{C})+22 M(\text{H})+11 M(\text{O}),
soit M(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})=12 \times 12{,}0+22 \times 1{,}0+11 \times 16{,}0=342 g·mol-1.
3. La quantité d'ions calcium est :
n(\mathrm{Ca}^{2+})=\dfrac{m(\mathrm{Ca}^{2+})}{M(\mathrm{Ca}^{2+})}=\dfrac{0{,}290}{40{,}1}, soit n(\mathrm{Ca}^{2+})=7\text{,}23 \times 10^{-3} mol.
La quantité de lactose est :
n(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})=\dfrac{m(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})}{M(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})}=\dfrac{11{,}9}{342}, soit n(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})=3{,}48 \times 10^{-2} mol.
4. \dfrac{n(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})}{n(\text{Ca}^{2+})}=\dfrac{3{,}48 \times 10^{-2}}{7{,}23 \times 10^{-3}}=4{,}81 donc le lactose est environ 5 fois plus abondant que l'ion calcium dans le lait.
m(\text{Ca}^{2+})=250 \times \dfrac{116}{100}, soit m(\text{Ca}^{2+})=290 mg.
La masse de lactose dans un verre de lait est :
m(\text{C}_{12} \text{H}_{12} \text{O}_{11})=250 \times \dfrac{4{,}77}{100}, soit m(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})=11{,}9 g.
2. La masse molaire de l'ion calcium est identique à celle de l'atome correspondant : M(\mathrm{Ca}^{2+})=M(\mathrm{Ca})=40{,}1 g·mol-1.
La masse molaire du lactose est : M(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})=12 M(\text{C})+22 M(\text{H})+11 M(\text{O}),
soit M(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})=12 \times 12{,}0+22 \times 1{,}0+11 \times 16{,}0=342 g·mol-1.
3. La quantité d'ions calcium est :
n(\mathrm{Ca}^{2+})=\dfrac{m(\mathrm{Ca}^{2+})}{M(\mathrm{Ca}^{2+})}=\dfrac{0{,}290}{40{,}1}, soit n(\mathrm{Ca}^{2+})=7\text{,}23 \times 10^{-3} mol.
La quantité de lactose est :
n(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})=\dfrac{m(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})}{M(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})}=\dfrac{11{,}9}{342}, soit n(\mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{22} \mathrm{O}_{11})=3{,}48 \times 10^{-2} mol.
4. \dfrac{n(\text{C}_{12} \text{H}_{22} \text{O}_{11})}{n(\text{Ca}^{2+})}=\dfrac{3{,}48 \times 10^{-2}}{7{,}23 \times 10^{-3}}=4{,}81 donc le lactose est environ 5 fois plus abondant que l'ion calcium dans le lait.
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Pour bien répondre
1.
Poser le calcul de proportionnalité sans oublier l'unité.
2. Ne pas oublier qu'un ion monoatomique a une masse molaire identique à l'atome correspondant.
3. Séparer expression littérale et application numérique. Penser aux chiffres significatifs et à l'unité du résultat.
4. Calculer un rapport lors d'une comparaison permet d'affiner la réponse et de quantifier l'abondance, ici d'une espèce chimique par rapport à une autre.
2. Ne pas oublier qu'un ion monoatomique a une masse molaire identique à l'atome correspondant.
3. Séparer expression littérale et application numérique. Penser aux chiffres significatifs et à l'unité du résultat.
4. Calculer un rapport lors d'une comparaison permet d'affiner la réponse et de quantifier l'abondance, ici d'une espèce chimique par rapport à une autre.
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23Mise en application
Réaliser le même exercice avec l'ion magnésium \text{Mg}^{2+} et le cholestérol \text{C}_{27}\text{H}_{46}\text{O}.Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?
Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.
Oups, une coquille
j'ai une idée !
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah