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1 La concentration, une notion mal maîtrisée en début de 1er bac. Témoignage. Françoise Noël-Lambot Collectif des enseignements de biologie Faculté des.

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1 1 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

2 2 GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES DE BIOLOGIE Jacques Dommes Professeur Université de Liège 1er Bachelier en Médecine Vétérinaire GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES DE 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

3 3 Travaux pratiques

4 4 1 er bac médecine vétérinaire TP 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) concentrationdilution « Rappel des notions de concentration et de dilution qu’il est indispensable de maîtriser pour aborder la séance 4 sur l’osmose. » Théorie et exercices

5 5 « Le site internet, 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 quantités « Les concentrations »

6 6 •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 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 ? M pour le mauve ; O,5 M pour le vert M pour le mauve ; 1 M pour le vert M pour le mauve ; 2 M pour le vert 0.5 L 2 M1 M ? ? DIFFUSION : chaque substance se déplace pour se répartir uniformément dans l’espace disponible et donc équilibrer sa concentration, indépendamment des autres substances

9 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 L volume final : 1 L Dilution : 2 fois Vi x Ci = Vf x Cf 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

10 10 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 L1,5 L 2 M1 M ? 6’ M à gauche ; O,5 M à droite 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 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 L1.5 L 2 M1 M 6’’ DIFFUSION : chaque substance se déplace pour se répartir uniformément dans l’espace disponible et donc équilibrer sa concentration, indépendamment des autres substances

12 12 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 : 342 NaCl : 58.5 urée : 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.

13 13 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% M42.0 %36.9 % M10.9 % 8.2 % M29.4 %35.2 % M 7.6 % 7.4 %

14 l dilution de 5 x

15 15 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

16 16 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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