Les Unités de mesure en Biologie Mme ATHMANI.  Molarité  Molalité  Osmolarité  Osmolalité  Normalité.

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1 Les Unités de mesure en Biologie Mme ATHMANI

2  Molarité  Molalité  Osmolarité  Osmolalité  Normalité

3 Molarité La concentration molaire est le nombre de moles de soluté par litre de solution. C=Mole de soluté = n litres de solutions V Le symbole est C Les unités : Concentration molaire : la mole par litre (mol/l ou M) Nombre de moles : la mole (mol) Volume : le litre (l) Molarité

4 La Mole: La mole est la quantité de matière contenant 6,02 10 23 entités (entités = molécules, atomes ou ions). Le symbole de la mole est mol. Le nombre de moles est représenté par la lettre n.

5 Le nombre de mole (n) Conversion d’une masse en nombre de mole n=m/M n s'exprime en mol m s'exprime en g M s'exprime en g.mol -1

6 Exemple En dissolvant 58 g de Nacl dans 100 ml de solution, quelle est la concentration molaire de la solution? Rep:M(Nacl)=58g/mol m=58g alors n=1 mol V=0,100L c=10 mol/l =10 mol Quelle est la quantité de matière (en mole) correspondant à: 32 g de SO2? n= 32g/64g.mol -1 =0,5 mol

7 Conversion d'un volume en nombre de moles n= V/V m n s'exprime en mol V s'exprime en L V m s'exprime en L.mol -1

8 Le volume molaire Le volume molaire d'un gaz est le volume qu'occupe toujours UNE MOLE de ce gaz dans des conditions définies de température et de pression. Les conditions de température et de pression définies: Les conditions Normales de Température et de pression(CNTP) T°=0 °C V m =22,4 L.mol -1 P=1 atm

9 Les conditions Standarts de Température et de Pression (CSTP) T°=25 °C V m =24,79 L.mol -1 P=1 bar cette fiche ne s'applique qu'aux gaz uniquement!!!

10 exemple Quel est le volume occupé par 0,80 mol de dioxygène (O2) dans les CNTP? Rep:V=n.V m V(O2)=n(O2).V m (O2 ds CNTP) V(O2)=0,80 x 22,4 V(O2)=18L

11 Molalité La molalité correspond à la quantité de soluté contenue dans 1000 grammes de solvant. La molalité s'exprime en moles par kilogramme (symbole : mol/kg). La molalité se note m, à ne pas confondre avec l'abréviation de la masse : m. m= Quantité de matière soluté masse solvant Elle doit son utilisation au fait que les volumes varient en fonction de la température. La concentration molaire (ou molarité) classique (mol/L) varie ainsi avec la température, ce qui peut occasionner des imprécisions préjudiciables. concentration molairemolarité

12 Osmolarité L'osmolarité correspond au nombre de particules osmotiquement actives par litre de solution et permet de mesurer la pression osmotique. Sa valeur physiologique est située entre 280 et 300 m Osm/L dans le plasma sanguin. La concentration osmolaire est Osm= n osmoles V

13 Mesure de l'osmolarité La quantité d'osmoles : n osmol est donnée par la relation: N osmoles=n soluté.(1+α.(p-1)) L'osmolarité est calculée par la formule : Osm= C.i=C.(1+α.(p-1)) C =est la concentration molaire (exprimée en mol.L -1 )

14 i: est le coefficient d'ionisation du soluté qui est égal à 1+α.(p-1) α: est le degré de dissociation du soluté qui varie entre 0 (pas de dissolution) et 1 (dissolution totale) P=est le nombre de particules obtenues par la dissociation du soluté. Ex: Pour le glucose et l'urée p=1 alors que pour le chlorure de sodium (NaCl) par exemple p=2

15 Osmole Une osmole est une mole de particule effectivement en solution. La nécessaire distinction tient du fait qu'on utilise des concentrations molaires de soluté non dissous. EX: une solution à 1 mol/L de NaCl correspond à une osmolarité de 2 osmol/L. Le NaCl qui n'est qu'une particule, une fois dans l'eau se dissocie complètement en ion Na+ et en ion Cl-, il y a donc deux osmoles pour une mole de NaCl. Une solution à 1 mol/L de CaCl2, donne une solution à 3 osmol/L : Ca 2+ et 2Cl -

16 Osmolalité est une mesure du nombre d'osmoles de soluté par kilogramme de solvant Si le solvant est de l'eau, ces mesures sont quasi équivalentes pour des solutions diluées, car la masse volumique de l'eau est de 1,00 kg/L. Il n'en est pas de même pour les solutions concentrées : par exemple, à une solution molaire (1 M, ou 1 mol/L) de saccharose correspond une osmolalité d'environ 0,77 osmole par kilogramme d'eau.

17 l'osmole peut être égale au nombre de moles de particules qui peuvent être osmotiquement actives dans une solution idéale. Ex: une mole de glucose correspond à une osmole, alors qu'une mole de chlorure de sodium (NaCl) correspond à deux osmoles : une osmole de sodium et une osmole de chlorure.

18 Quand on parle d'osmoles ou d'osmolarité, on parle des particules comme elles sont dans la solution, c'est-à-dire dissociées ou non. Par exemple, la molarité d'une solution de NaCl est de 1 mol/L, et l'osmolarité est de 2 osmol/L, car il y a deux particules en solution; le NaCl ne reste pas sous forme de sel; il se dissocie complètement

19 Mesure de l'osmolalité L'osmolalité est calculée par la formule Osm = C[1+α(n-1)] α est le coefficient de dissociation du soluté qui varie entre 0 (pas de dissociation) et 1 (dissociation complète). n est le nombre de particules obtenues par la dissociation du soluté. Pour le glucose n = 1; pour le chlorure de sodium (NaCl), n = 2. C est la concentration molale (mol/kg).

20 Normalité N C’est le nombre de moles d’équivalents (ou équivalents-gramme) dans un litre de solution. Pour définir la mole d’équivalent nous distinguons deux types de réactions: a-Echange de protons réaction acide-base: -Un acide cède les ions H + -Une base cède les ions OH - La normalité d’une solution acide est le nombre de moles d’ions H + libérés par 1 litre de solution.

21 b-Echange d’électrons: C’est les réactions d’oxydoréductions. La mole d’équivalents est la mole d’électrons. - Un oxydant est une substance capable de fixer des e - pour donner une forme réduite. - Un réducteur est une substance capable de libérer des e – pour donner une forme oxydée, donc la normalité d’une solution oxydante ou réductrice est le nombre de mole d’électrons fixés ou libérés par 1 litre de solution.

22 Calcul de normalité: Soit une solution de normalité N 1 inconnue réagissant sur une solution 2 de normalité N 2 connue. Lorsque les volumes V 1 et V 2 des deux solutions réagissantes sont tels que la réaction est totale. Les volume V 1 et V 2 contenaient initialement le même nombre de moles d ’équivalents on peut écrire: N 1 V 1 /1000 = N 2 V 2 /1000 Nombre de mol d’équivalent du réactif 1 contenant dans V 1 ml du réactif 2 contenant dans de solution 1 V 2 ml de solution 2 N 1 V 1 → N 1 V 1 = N 2 V 2 → V 2 = N 2

23 La dilution: La dilution est l’obtention à partir d’une solution mère de concentration déterminée de nouvelles solutions de concentrations inférieure à celle de la solution mère. Ainsi, en ajoutant 20ml (1V) d’une solution 0,5mol/l en H 2 SO 4 (acide sulfurique) à 80m (4V) d’eau, on dilue 5 fois la solution mère et la nouvelle concentration sera 0,1mol/l en H 2 SO 4.

24 Exemple: - Préparer une solution d’HCl 2 fois normal [C]= 37% d= 1.19 Kg PM=35.5 g/mol Il faut déterminer d’abord la molarité de la solution, donc calculer le nombre de mole d’acide pur dans la solution. d = 1.19Kg=1190g. 1Lsolution pèse 1190g 37g 100g H 2 O 37x1190g X 1190g HCl X= X= 440,3g 100g

25 X =440.3g d’HCl pur. Une solution 37%contient 440.3g d’HCl pur 35,5g 1mol/l 440,30 x1 440,30g X X = 35,5 X=12mol/l=12M=12N. HCl est un monoacide doc N=M La solution mère 2N 2000 N 1 V 1 = N 2 V 2 V 1 = = 166,6ml. 12x V 1 = 2x1000 12 166.6ml est le volume de la solution mère qu’on doit diluer jusqu’à 1000ml. Rq: -Diacide: N=2M (H 2 SO 4 ). – Triacide: N=3M (H 3 PO 4 ).