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La concentration, une notion mal maîtrisée en début de 1er bac.

Témoignage.

Françoise Noël-Lambot

Collectif des enseignements de biologie

Faculté des Sciences, département Sciences et Gestion de l’Environnement

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GUIDE DETRAVAUX

PRATIQUESDE BIOLOGIE

Jacques DommesProfesseurUniversité de Liège1er Bachelier en Médecine Vétérinaire2008-2009

GUIDE DETRAVAUX PRATIQUESDE BIOLOGIE CELLULAIRE

Marc Thiry, Catherine Sadzot, Bernard Joris

Avec la collaboration de Philippe Compère, Véronique Goosse,

Françoise Noël-Lambot

Université de Liège Faculté des sciences 1er bachelier en sciences biologiques, chimiques, géographiques, géologiques, physiques

ANNÉE ACADÉMIQUE 2008 - 2009

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Travaux pratiques

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1er bac médecine vétérinaireTP de biologie : séance 4 (début novembre)

osmose et perméabilité membranaire

Notions préliminaires à la séance 4 : solutions, concentrations (4 pages dans le guide de TP)

 « Rappel des notions de concentrationconcentration et de dilutiondilution qu’il est indispensable de maîtriser pour aborder la séance 4

sur l’osmose. »

Théorie et exercicesThéorie et exercices

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« Le site internet, http://www.ulg.ac.be/grptrans/, est également à votre disposition pour vous aider à revoir cette matière (y consulter les modules de chimie). Il vous est aussi possible d’acquérir la version imprimée de ces modules de remédiation du Groupe de Transition Chimie, à l’imprimerie du Sart-Tilman (J.P. Bury), 372, rue du Sart-Tilman. »

La matière et ses quantitésLa matière et ses quantités

« Les concentrations »« Les concentrations »

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• Théorie : diffusion, osmose, pression osmotique• Démonstration : membrane synthétique à perméabilité sélective• Expériences : cellules végétales (cellules d’épiderme d’oignon)

conditions d’isotonie d’hypotonie d’hypertonie

• Expérience : turgescence et rigidité des tissus végétaux• Expériences : cellules animales (hématies)

conditions d’isotonie d’hypotonie d’hypertonie

Programme de la séance

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8

Si les compartiments gauche et droit ont chacun un volume de 0,5 l et si les concentrations initiales des colorants sont respectivement 2 M/l pour le mauve et 1 M/l pour le vert, quelles seront les concentrations à l'équilibre dans le compartiment gauche ?

-     -  1 M pour le mauve ; O,5 M pour le vert

-     -  2 M pour le mauve ; 1 M pour le vert

-     -   4 M pour le mauve ; 2 M pour le vert

0.5 L 0.5 L

2 M 1 M

?

?

DIFFUSION :

chaque substance se déplace pour se répartir uniformément dans l’espace disponible et donc équilibrer sa concentration, indépendamment des autres substances

9

Si les compartiments gauche et droit ont chacun un volume de 0,5 l et si les concentrations initiales des colorants sont respectivement 2M/l pour le mauve et 1M/l pour le vert, quelles seront les concentrations à l'équilibre dans le compartiment gauche ?

Volume initial: 0.5 Lvolume final : 1 L

Dilution : 2 fois

Vi x Ci = Vf x Cf

0.5 L 0.5 L

2 M 1 M

?

?

DIFFUSION :

chaque substance se déplace pour se répartir uniformément dans l’espace disponible et donc équilibrer sa concentration, indépendamment des autres substances

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Si les compartiments gauche et droit ont un volume respectif de 0,5 l et 1,5 l et si les concentrations initiales des colorants sont respectivement 2 M/l pour le mauve et 1 M/l pour le vert, quelle sera la concentration à l'équilibre du colorant mauve dans chacun des compartiments ?

0.5 L 1,5 L

2 M 1 M

?

6’

-   0.5 M à gauche ; O,5 M à droite

-   0.5 M à gauche ; 1,5 M à droite

-    1 M à gauche ; 1 M à droite

- aucune proposition correcte

DIFFUSION :

chaque substance se déplace pour se répartir uniformément dans l’espace disponible et donc équilibrer sa concentration, indépendamment des autres substances

?

11

Si les compartiments gauche et droit ont un volume respectif de 0,5 l et 1,5 l et si les concentrations initiales des colorants sont respectivement 2 M/l pour le mauve et 1 M/l pour le vert, quelle sera la concentration à l'équilibre du colorant mauve dans chacun des compartiments ?

Volume initial du compartiment gauche : 0.5 L volume final : 2 L

Dilution : 4 fois

Vi x Ci = Vf x Cf

0.5 L 1.5 L

2 M 1 M

6’’DIFFUSION :

chaque substance se déplace pour se répartir uniformément dans l’espace disponible et donc équilibrer sa concentration, indépendamment des autres substances

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Un récipient est partagé en 2 compartiments A et B par une membrane perméable aux molécules et ions de taille inférieure à celle de la molécule de saccharose.

En A, on place 0,2 litre d’une solution dont la composition est :- saccharose : 0.2 M- NaCl : 0.2 M

En B , on place 0.8 litre d’une solution dont la composition est :- saccharose : 1 M- urée : 12 g/l

Les masses moléculaires de ces différentes substances sont : saccharose : 342NaCl : 58.5urée : 60

N.B. les dimensions des 2 compartiments sont telles, qu’en début d’expérience, le niveau de liquide dans chacun d’eux est identique.

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A

0.2 l

Na Cl 0.2 M

Saccharose 0.2 M

B

0.8 l

Urée 12 g/l

Saccharose 1 M

7. Quelle sera, à l’équilibre, la concentration de Na Cl en A ? 1. 0 M 1.7 % 2.5% 2. 0.04 M 42.0 % 36.9 % 3. 0.05 M 10.9 % 8.2 % 4. 0.10 M 29.4 % 35.2 % 5. 0.20 M 7.6 % 7.4 %

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+

0.2 l

dilution de 5 x

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A

0.2 l

Na Cl 0.2 M

Saccharose 0.2 M

B

0.8 l

Urée 12 g/l

Saccharose 1 M

A l’équilibre : conc. NaCl identique en A et en B, soit 0.2 M : 5 = 0.04 M

conc. urée identique en A et en B, soit 12 g/l : 1.25 = 9.6 g/l

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Le concept de concentration

• Un prérequis

• Au programme du secondaire ?

• Maîtrise parfaite de cette notion indispensable pour la pratique professionnelle tant en recherche qu’en clinique

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