2009 BICH 4993 – Techniques biochimiques Exercices.

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BICH 4993 – Techniques biochimiques

Exercices

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Merk Index: description

Le Merck Index donne une foule de renseignements sur des produits chimiques: masse moléculaire, formule chimique, toxicité, masse volumique ("density"), etc.

Le Merk identifie chaque produit par des no. Ces no de références sont différents à chaque édition du Merk car il y a addition (et quelque fois élimination) de nouveaux produits qui changent la numératotion des autres qui étaient déja listés.

Tous les synonymes y sont mentinnés dans le ¨’cross index”, mêm si un seul apparait dans la liste principale.

2Techniques biochimiques -

exercices

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Merk index - suite

Les sels sont listés par rapport à leur nom en tant que sel (nitrate de sodium est retrouvé à "sodium nitrate” vs nitrate de potassium (retrouvé à “potassium nitrate”), non pas "nitrate"; l'azide peut se retrouver à "sodium azide" ou "azide", dépendant si on parle du sel ou de la base.

Techniques biochimiques - exercices

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Merck index: emploi

Tous les produits sont énuméres dans le “cross index” mais le un même produit n’apparait que sous un seul nom dans la partie principale⇒ trouver le no correspondant au produit

recherché dans le “cross index” puis retrouver ce no dans la liste principale.


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Exemple de “cross index”


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Merck Index: trouver un produit chimique:

o Déterminer le no de référence par le “cross index”

o Chercher ce no dans la partie principale du Merk


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Calculs à partir des données du Merk Index

Très souvent le Merk Index donne les solubilités en poids soluté par volume de solvant

• 34.4 mg de produit/ mL d'eauo Normalement en bch on emploie poids soluté par vol solution

• 45.6 mg de produit/ mL de solutiono Le volume d'une solution est la somme du volume du solvant plus celui du soluté.

Il faut convertir le poids du soluté en volume. o Pour cela : la masse volumique ("density", d)o pas/peu de différences pour les solutions très diluées, o impact majeur sur les solutions concentrées.


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Merk Index: solubiités

Merck donne les solubilités du type o"solubility 1.2 g/ mL water”

• produit soluble à 1.2 g par mL d'eau • volume final de la solution =

le volume eau + volume produit

o"solubility 1.2 g / mL solution". • produit est soluble à 1.2 g dans solution de 1 mL.

o"solubility in water: 1.2 g/mL". • ambigu si le mL représente seulement le solvant (eau) ou l'ensemble de la solution.


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Masse volumique

Masse volumique (“density”, d)d = g/ mL = kg/m3 =kg /L

Un produit de d = 1.5 g/mL1 mL pèse 1.5 g ou 1 g occupe un volume de 0.667 mL

la masse volumique en référence à l'eau à 4°C (ce qui est standard de toute façon; deau

4 = 1g/mL) la densité du produit à 20°C (ou toute autre température) en référence à l'eau à 4°C


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Calculs impliquant la masse volumique

Trouver le volume d'un liquide qu'il faudrait pipetter (et non pas peser) pour le dissoudre à une concentration donnée:o Ex.: On doit dissoudre 10 g d'un liquide dans

100 mL d'eau. o d = 0.8 g/mL. o 10 g = 12.5 mL ( = 10 g ÷ 0.8 g/mL). ⇒ mélanger 12.5 mL du produit avec 87.5 mL

d'eau = diluer 12.5 mL du produit à 100 mL avec de

l'eau.


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Exercice 1

Vous devez préparer 1 L d'une solution de NaCl 50 mM, de -mercapto-éthanol 2.5 mM et de saccharose* 25 %P/V à partir d’une solution concentrée de NaCl 1 M, de mercapto-éthanol pur (liquide), de saccharose solide (« poudre ») et d’eau distillée. Comment procéderiez vous ?

* en anglais "sucrose”

Réponse Techniques biochimiques -

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Exercice 2

On veut préparer de l'acide trichloroacétique (TCA) concentré devant servir de solution-stock. o Y-a-t'il des mesures de sécurité à prendre? o Quelle concentration devrait-on préparer? o Suggérer une façon de faire une solution de TCA

100% (100 g de TCA dans 100 mL de solution). o A combien de mL d'eau faudrait-il combiner 500 g

de TCA pour obtenir du TCA 100%

Réponse


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Exercice 3

On essaie de préparer une solution d'EDTA (forme acide) de 100 g dans 250 mL avec de l'eau. Ça prend beaucoup de temps pour se dissoudre.

Est-ce que la solution est trop concentrée?Si oui comment y remédier? Si non quel serait

le problème? Quelle est la concentration maximale (en

mol/L) d'EDTA pourrait-on obtenir (sans tenir compte du pH)?


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Exercice 4

Je veux préparer une solution du tampon Tris 2.0 M dans de l'eau. Sur les tablettes du labo, ce produit est absent mais quelqu'un a écrit "Tris" sur une bouteille de "THAM". oS'agit-il vraiment du même produit ?oSi c'est le cas, puis-je préparer la solution 2.0

M?oQuelle serait la concentration maximale de Tris

pourrait-on préparer à 25°C et suggérer une stratégie de préparation (quantité de Tris et d'eau) de 500 mL d'une telle solution.


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Exercice 5

Pour une expérience j'ai besoin de préparer une solution aqueuse d'acétate de potassium 4.0 M.

Puis-je la faire aussi concentrée ? Si oui, cette solution concentrée risque-t-

elle de précipiter si on la range au frigo (+4°C) ?


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Réponses

Remarques: C'est le TMI 10°/11e édition qui a été utilisé pour ces réponses. Les informations entre [ ] sont complémentaires et sont données à titre d'information pour votre “culture personnelle”.


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Réponse 1


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Réponse 1

50 mL de NaCl 1 M o la relation Cf xVf = Vi Vi

o Vf = 1000 mL, Ci = 50 mM, Cf = 1000 mM et on cherche Vi


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Réponse 1 - suite

217 uL de ME oMerk Index

• Mr = 78.13 g/mol• d = 1.1143 g/mL

o Poids requis = 0.195 g• 2.5 x 10-3 mol/L x 78.13 g/mol x 1 L = 0.195

g (195 ug)

o Volume requis = 175 uL• 0.195 g ÷ 1.143 g/mL = 0.175 mL = 175

uL


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Réponse 1

250 g de saccharoseo en effet 25%P/V = 25 g/100 mL = 250 g

/1000 mL

+ eau ad 1000 mLQuestion 2


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Réponse 2


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Réponse 2

D'après TMI (chercher trichloroacetic acid dans l'index) le TCA (#9439/9539) o particulièrement corrosif, donc éviter

tout contact avec la peau et rincer avec du bicarbonate en cas de contact.

oSolubilité 1 partie (1 g) dans un 0.1 partie d’eau (.1 g ou 1 g dans 0.1 mL)


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o très soluble. (1 g/0.1 mL d'eau)• et on doit préparer des concentrations supérieures à 30%

o 100% (100 g/100 mL de solution) est faisable • (cela peut-être démontré en se servant de la

solubilité et de la masse volumique ("densité") données dans le TMI), ce qui facilite les calculs dans la préparation de solutions diluées. 1 g de TCA se dissous dans une solution comprenant 0.1 mL d'eau + volume occupé par le 1 g de TCA, soit 0.6 m L (= 1÷ 1.629), 0.7 mL 1 g de TCA par 0.7 mL de solution, ce qui donnne 163% (>>> 100%)


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Réponse 2

o Le Merk donne comme "densité" du TCA 1.629 g/mL,

o 500 g de TCA solide représentent 307 mL (= 500 g ÷1.629 g/mL).

o Pour 500 mL de solution de 100 % finale il faut donc ajouter 193 mL d'eau à 500 g de TCA (307 mL). Ceci est très facilement faisable car 500 g de TCA ne requierrent que 50 mL d'eau (1 g/0.1 mL d'eau) pour se dissoudre


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Réponse 3


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Réponse 3

D'après TMI, (chercher EDTA dans l'index, -> edetic acid) l'EDTA (#3484) est soluble dans l'eau seulement à 0.50 g/L de solution (? ici ambiguité, assumons que c'est 0.50g/L de solution aqueuse), donc la solution qu'on prépare est beaucoup trop concentrée. On supposera pour les calculs une "densité" de 1 g/mL.


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Réponse 3

Il faudrait préparer une solution plus diluée; la concentration maximale qu'on peut obtenir est de 0.50 g/L. Cela veut dire, si on prend la masse moléculaire de l'EDTA (292.24 g/mol), 1.7 x 10-3 mole/L (= 0.50 g/L ÷ 292.4 g/mol) = 0.0017 mol/L ou 1.7 mmol/L.


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Réponse 3

[Si on regarde un plus loin on voit que les sels de Na l'EDTA sont beaucoup plus solubles. Dans ce cas on pourait les utiliser ou neutraliser l'acide avec du NaOH (ce qui équivaut à former un sel de Na)].


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Réponse 4


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Réponse 4 - suite

le Tris est aussi appelé THAM.

Une solution de 2 M est de 242.28 g/L.

Le TMI indique une solubilité maximale de 550 mg/mL. Ici c'est ambigu, 550 mg/ mL d'eau ou 550 mg/mL d'une solution aqueuse.


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Réponse 4

Si c'est 550 mg/mL d'eau:

Cela veut dire 550 mg dans 1 mL d'eau + 550 uL de tris* = 550 g /1.550 mL de solution, soit 354.84 g/ mL de solution ou 354.84 g de tris/L. Donc oui c'est soluble.

Si c'est 500 mg/mL de solution, cela veut dire 550 g de tris/1L d'eau. Donc oui c'est soluble


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Réponse 4

*La densité de Tris n'est pas donnée, pour les produits organiques on peut généralement assumer qu'elle est d'au moins 1 g/mL.

La concentration maximale qu'on pourrait obtenir est de 550 g/ L d'eau ce qui signifie 4.54 mole/L (550 g/L ÷ 121.14 g/mol).


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Pour obtenir 500 mL une telle solution il faudrait s'assurer de mettre 275 g de tris (si on assume une densité de 1 g/mL, cela représenterait environ 275 mL) dans environ 225 mL d'eau. Après dissolution complète du Tris on pourrait compléter exactement au volume pour obtenir 500 mL.


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Réponse 5


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Réponse 5

D'après TMI, l'acétate de K (#7474/7580) 4.0 M devrait être de 392.56 g/L de solution? (ici ambiguité) ce qui est inférieur à la solubilité maximale (1 g/ 0.5 mL: ambiguité 1 g dans 0.5 g par mL d'eau (solvant) ou par 0.5 mL de solution). Sa solubilité à 4°C n'est pas donnée (le Merk n'est pas parfait!).

[Mais puisqu'il est 2.5 fois plus soluble à température de la pièce que dans de l'eau bouillante (voir TMI), il est probable que la solubilité à froid est

supérieure à 4 M.]


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