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NOM :
DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES N°7
Données pour tout le devoir :
Les masses molaires atomiques :
M(H) = 1,00g.mol–1 M(C) = 12,0g.mol–1
M(NaCl) = 58,5g.mol-1
M(O) = 16,0g.mol-1
M(N) = 14,0g.mol-1
M(O) = 16,0g.mol-1
Les groupes fonctionnels :
Code couleur pour les modèles moléculaires :
Noir : Carbone C
Blanc : hydrogène H
Rouge : Oxygène O
EXERCICE 1 : (3,5 POINTS)
On veut préparer un sirop très léger de fructose (C6H12O6), qui est un sucre. Pour cela on prend 250g de ce sucre, que
l'on dissout dans 2,0L d'eau.
1. Ecrire le protocole pour réaliser cette dissolution avec précision en indiquant le matériel utilisé (3 à 4 lignes)
2. Calculer la concentration molaire de ce sirop en fructose.
EXERCICE 2 : (4,5POINTS)
On dispose d'une solution S1 de chlorure de sodium NaCl de concentration C1 = 1,0.10–3mol.L–1. On souhaite préparer
par dilution un volume V2 = 200mL de solution S2 de NaCl de concentration C2 = 2,5.10–5 mol.L–1.
1. Quel est le facteur de dilution ? Quel volume de solution mère va-t-il falloir prélever ?
2. Rédiger un mode opératoire de cette dilution (3 lignes)
3. Si l'on avait souhaité préparer directement par dissolution les 200mL de la solution S2, quelle masse de NaCl
aurait–il fallu dissoudre ? Commenter le résultat obtenu.
EXERCICE 3 : (3,5 POINTS)
Sur les étiquettes de trois produits différents, on peut lire la même formule brute.
1. Donner la définition de molécules isomères.
2. Le modèle moléculaire de l'un des isomères est donné ci-contre.
En déduire la formule brute et la formule développée.
3. Entourer et nommer le groupe caractéristique.
4. Ce groupe caractéristique pourrait être lié à un autre atome de
carbone.
Écrire la formule semi-développée de cet isomère.
5. Le troisième isomère ne contient pas ce groupe caractéristique.
Écrire la formule semi-développée du troisième isomère.
Rouge
EXERCICE 4 : (3,5 POINTS)
1. Ecrire sous chaque schéma le nom de l’objet.
2. Citer 2 sources d’erreur à éviter pour mesurer correctement un volume : vous ferez un dessin pour montrer à
quoi elles correspondent.
EXERCICE 5 : (5 POINTS)
Document :
Un médicament se vend sous différentes formes (gélules, comprimés, poudre pour solution injectable…). Le spray
nasal étudié ici est présenté sous forme de deux flacons distincts :
L’un est le flacon pulvérisateur, en plastique, renfermant une
solution homogène incolore contenant:
 2,5 mg d’une substance active, le chlorhydrate
d’oxymétazoline, soit une concentration massique de
0,25g.L-1 dans la solution nasale finale ;
 Deux excipients : 0,2 mg de chlorure de benzalkonium et
0,085 mL d’acide chlorhydrique. Le tout dans de l’eau,
en quantité suffisante pour préparer 10 mL de solution
nasale.
L’autre flacon, en verre, contient une poudre constituée de :
 17,8 mg de phoshate sodique de prednisolone, qui est
une substance active ;
 525 mg d’un excipient, le mannotol.
Le patient doit préparer lui-même le médicament en suivant les indications de la notice. Cette préparation consiste à
faire passer la solution incolore dans le flacon contenant la poudre, à agiter une dizaine de fois et à refermer le
bouchon. Le médicament est alors prêt.
Questions :
1.
Quel est le solvant du médicament préparé ?
2.
Identifier les solutés mis en jeu lors de la préparation du médicament.
3.
Pourquoi est-il nécessaire d’agiter ?
4.
Calculer la concentration massique en g.L-1 de la substance active initialement présente dans la poudre.
5.
La posologie usuelle pour un adulte est d’une pulvérisation dans chaque narine, trois fois par jour. Sachant
qu’une pulvérisation délivre 0,10 mL de solution, calculer la masse de chlorhydrate d’oxymétazoline reçue par le
patient chaque jour.
Correction du DS7
Des remarques en vert pour vous aider à comprendre les exigences…
EXERCICE 1 :
1. Pour préparer la solution, je pèse dans une coupelle 250 g de sucre que je mets dans une fiole jaugée
de 2 litres. Je rince avec de l’eau distillée la coupelle et recueille les eaux de rinçage dans la fiole. Je
dissous les cristaux puis rajoute de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. J’agite pour homogénéiser
la solution.
Question exactement travaillée en classe et en TP plusieurs fois.
2. Je calcule la masse molaire du fructose : M=6M(C) + 12M(H) + 6 M(O) = 180g.mol-1
J’en déduis le nombre de mole contenu dans 250g : n 
J’en déduis la concentration molaire : C 
m 250

 1,39mol
M 180
n
1,39

 0,69mol.L-1
Vsol
2
Il fallait décomposer le raisonnement et le trouver tout seul.
EXERCICE 2 :
1. Le facteur de dilution est :
1.10 -3
 40 Puisque je veux préparer 200 mL de solution, il faudra
2,5.10 -5
200
 5 mL de solution mère.
40
2. A l’aide d’une pipette jaugée de 5 mL, je prélève la solution mère et je la mets dans une fiole jaugée
de 200 mL. Je complète jusqu’au trait de jauge avec de l’eau distillée puis agite la fiole pour
mélanger.
Comme d’habitude, 4 points essentiels à aborder….
prélever
Question exactement travaillée en classe et en TP plusieurs fois.
3. Si on avait voulu préparer directement cette solution, il aurait fallu :
n  C  Vsol  2,5.10 5  0,2  5,0.10 6 mol
ce qui correspond à une masse m  n  M(NaCl)  5,0.10 6  58,5  2,9.10 4 g
Cette masse est trop petite pour pouvoir être pesée directement avec les balances disponibles au
laboratoire (balance précise au 1/10 ou 1/100 de gramme)
EXERCICE 3 :
1. Deux isomères sont deux molécules ayant la même formule brute mais une formule développée
différente.
2. La formule brute est C 3 OH8 et la formule développée est
3. Le groupe caractéristique est le groupe hydroxyle repéré ci-dessus
« Alcool » au lieu d’hydroxyde est compté juste, mais n’était pas donné dans l’énoncé…
On dit « groupe hydroxyde » et « fonction alcool »….
4. L’isomère contenant le groupe hydroxyle est :
5. L’isomère n’ayant pas le groupe hydroxyle est :
C C
C
Pour dessiner les isomères, il fallait bien avoir compris que le carbone faisait toujours 4 liaisons, l’oxygène 2
et l’hydrogène 1…
EXERCICE 4 :
1.
Fiole jaugée
Erlenmeyer
Eprouvette
Becher
Pipette
graduée
Pipette
jaugée
3. Pour mesurer correctement un volume, il faut éviter les erreurs de parallaxe et liées au ménisque,
comme le montre le schéma suivant :
Parallaxe : il faut se placer bien en face du repère
Ménisque : on lit la graduation sur le bas du ménisque.
Vous pouviez trouver d’autres erreurs, par exemple, certains élèves expliquent le problème de la bulle dans
la pipette …. Pourquoi pas ?
EXERCICE 5 :
1. Le solvant est l’eau (précisé ligne 10 du document).
2. Les solutés sont : le phosphate sodique de prednisolone et le mannotol puisque ce sont les poudres
qui vont être dissoutes.
3. IL est nécessaire d’agiter pour que la dissolution du soluté dans le solvant soit complète.
4. Il y a 17,8 mg de substance active dans la poudre et on peut préparer 10 mL de solution nasale. La
m 17,8.10 -3

 1,78 g.L-1
concentration massique est donc : t 
Vsol
0,01
5. Chaque jour, le patient reçoit :
2x3x0,10= 0,60 mL de solution (2 narines et 3 pulvérisations par jour).
La concentration en chlorhydrate d’oxymétazoline est de 0,25g.L-1 d’après l’énoncé.
La masse reçue chaque jour est donc : m  t  V  0,25  0,6.10 3  1,5.10-4 g.