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Liquides et solutions Liquides Etats physiques de la matière Solutions Composition quantitative dune solution Cas des solutions diluées Thierry PETITCLERC.

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1 Liquides et solutions Liquides Etats physiques de la matière Solutions Composition quantitative dune solution Cas des solutions diluées Thierry PETITCLERC Biophysique du milieu intérieur PCEM1 – Université Paris 6

2 Etats physiques de la matière Tendance au rassemblement forces de liaison intermoléculaire énergie de liaison E L Tendance à la dispersion agitation thermiqueénergie cinétique moyenne E C E L >> E C E L ~ E C E L << E C Solide : - cohérent Liquide : - cohérent Gaz : - non cohérent - indéformable - fluide - fluide

3 Solutions Définition : mélange liquide homogène jusquau stade moléculaire Suspension Solution sang argent (dit colloïdal) macromolécule ( ex : ADN) sucre Etat « colloïdal »

4 Composition quantitative dune solution a) définitions solvant :composé le plus abondant (eau en biologie) solutés :les autres unités cinétiques (molécules ou ions) Une solution : - en théorie : contient n H2O moles de solvant et n osm = n i moles (unités cinétiques) de i solutés différents (i = 1, 2, …n) - en pratique : contient une masse m i de i solutés différents (i = 1, 2, …n) dans un volume V de solution.

5 b) fraction molaire - eau : - solutés : - propriété : f H2O + f S = 1avec f S = f i - intérêt : Concept le plus exact (ne fait pas la distinction entre solvant et solutés)

6 c) concentration massique (ou pondérale) (kg/m 3 ou g/L) I ntérêt : Concept le plus pratique : 1) Pour analyser une solution : m i grammes de soluté dans un échantillon de volume V litres. 2) Pour préparer une solution (médicament, solution étalon etc.) : 60 g deau Poudre contenant 1,5 g dantibiotique 60 mL 1,5g/0,06kg = 25 g dantibiotique / kg deau = ? g/L de solution 60 mL Poudre contenant 1,5 g dantibiotique Eau qsp 60 mL 1,5g/0,06L = 25 g dantibiotique/L de solution = 125 mg dantibiotique par cuiller de 5 mL

7 d) concentration molale - définition : (mol/kg ou mmol/L deau) - intérêt : est un reflet de la fraction molaire f i (M 0 = masse molaire de leau = 0,018 kg/mol) N.B. : la concentration molale nest pas rigoureusement proportionnelle à la fraction molaire car f H2O dépend de f i

8 e) concentration molaire - définition (mol/m 3 ou mmol/L) - intérêt : est plus pratique que la concentration molale car directement liée à la concentration massique. (M i : masse molaire du soluté i)

9 f) concentration osmolale - définition : (osm/kg ou osm/L deau) - intérêt : est un reflet de la fraction molaire de leau soit : - propriété : Dans deux solutions dosmolalité identique, la fraction molaire de leau est égale.

10 g) concentration osmolaire - définition : (osm/m 3 ou mosm/L) - intérêt : est plus pratique que la concentration osmolale car directement liée aux concentrations molaires et donc aux concentrations massiques. c osmolaire = c molaire

11 h) concentration équivalente intérêt : permet décrire lélectroneutralité de toute solution.

12 Cas des solutions diluées 1) définition : f H2O = 1 à mieux que 1% (f H2O > 0,99) avec M 0 = 0,018 kg/mol donc : f H2O > 0,99 si c osmolale < 0,56 osm/kg Toutes les solutions biologiques peuvent être considérées comme diluées.

13 2) propriétés : a) Dans une solution diluée (f H2O ~ 1), concentration molale et fraction molaire du soluté sont proportionnelles : en effet : La différence des fractions molaires dun soluté entre deux solutions diluées est proportionnelle à la différence de ses concentrations molales. b) La différence des fractions molaires de leau entre deux solutions diluées est proportionnelle à leur différence dosmolalité. en effet : donc :


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