présence de la chi̇mi̇e - Sciences Physiques et Chimiques, M

2de / Chapitre 2
PRÉSENCE DE LA CHİMİE
DANS LE DOMAİNE DE LA SANTÉ
Le sang, les médicaments, les organismes vivants et tout ce qui nous entoure dans la nature est constitué d’espèces
chimiques (atomes, molécules ou ions).
1/ LES ESPÈCES CHİMİQUES :
Activité n°1
a - Les atomes :
Tous les atomes sont constitués d’un noyau autour duquel des électrons sont en mouvement. L’atome est trop
petit pour pouvoir être observé au microscope mais on peut le représenter grâce à un modèle :
 Le noyau d’un atome est constitué de nucléons,
regroupés en deux catégories :
- les protons porteurs d’une charge électrique positive
- les neutrons qui ne portent pas de charge électrique
 Les électrons sont en mouvement autour du noyau
et portent une charge électrique négative, opposée à
celle du proton.
 Un atome contient autant d’électrons que de
protons donc il est électriquement neutre.
Modèle de l’atome de lithium
Les atomes peuvent être représentés par leurs modèles ou plus simplement par leurs symboles. Exemples :
Nom
Hydrogène
Carbone
Azote
Oxygène
Chlore
Symbole
H
C
N
O
Cl
Nb de protons
1
6
7
8
17
Nb de neutrons
0
6
7
8
18
Nb d’électrons
Modèle
Exercice : n°4 p54
b - Les molécules :
Nom
Eau
Méthane
Glucose
Les molécules sont des assemblages d’atomes liés entre eux par des liaisons
chimiques. Elles sont électriquement neutres et on les représente par leurs formules
en indiquant le symbole et le nombre d’atomes qui les constituent. Exemples :
Formule
H2O
CH4
C6H12O6
Attention : les cellules constituant les êtres vivants sont constituées de molécules (protéines, ADN . . .) et leur ordre
de grandeur est dix-mille fois plus grand que celui des molécules :
÷ 10
÷ 10000
Atome ( ≈ 10-10 m )
Molécule ( ≈ 10-9 m )
Cellule animale ( ≈ 10 m )
-5
c - Les ions :
Au cours des transformations chimiques, des atomes peuvent perdre ou gagner des électrons par échanges
avec d’autres atomes :
-
En perdant des électrons les atomes se transforment en ions positifs appelés « cations »
Ex : Na+ (ion sodium) , Fe3+ (ion fer) , Mg2+ (ion magnésium)
-
En gagnant des électrons les atomes se transforment en ions négatifs appelés « anions »
Ex : Cl- (ion chlorure) , O2- (ion oxygène) , F- (ion fluorure)
Les ions peuvent être identifiés grâce à des tests d’identification : voir Activité n°2
Exemples :
Symbole
Atome de
magnésium
Mg
Nb de protons
12
9
26
Nb de neutrons
12
10
30
Nom
Ion
magnésium
Mg2+
Atome de
fluor
F
Ion fluorure
Atome de fer
Ion fer
F-
Fe
Fe3+
Nb d’électrons
Modèle
Répondre aux questions suivantes en s’aidant du cours :
1) Quelle est la constitution atomique de la molécule de glucose ?
2) Quelle est la constitution atomique de la molécule de méthane ?
3) Combien l’ion oxygène O2- contient-il d’électrons ?
4) Combien l’ion sodium contient-il d’électrons sachant que son noyau contient 11 protons ?
2/ CONCENTRATİON D’UNE ESPÈCE CHİMİQUE EN SOLUTİON :
Une solution est obtenue par dissolution d’une espèce chimique (molécule ou ion) dans un solvant. Une fois
dissoute, l’espèce chimique est appelée « soluté ».
La concentration massique d’une espèce en solution, notée Cm , correspond à la masse de cette espèce contenue
dans un litre de solution :
m : masse de soluté (en g)
Cm =
m
V : volume de la solution (en L)
Cm : concentration massique (en g/L)
V
Lorsque la concentration massique d’une espèce chimique en solution est très petite, la solution peut être
réalisée par dilution d’une solution mère : voir
Exemples :
Solution
eau salée
sang
coca-cola
parfum
crème de protection solaire
Activité n°4
Solvant
eau
eau
eau
alcool
huile
Soluté
Na+ ; Cl K+ ; C6H12O6 ; hémoglobine . . .
C12H22O11 ; H3PO4 ; molécules de colorant . . .
molécules d’huiles essentielles
molécules filtrant les UV
Exercices : « aspirine vitaminée » (voir photocopie)
1) On dissous 2g de sucre dans 100mL d’eau. Calculer la concentration massique Cm en sucre dans la solution
obtenue (vous exprimerez le résultat en g/L) :
2) L’amoxicilline (antibiotique prescrit pour lutter contre les angines) est vendue en poudre et doit être préparée par
dissolution dans un verre d’eau. Sachant que la concentration de la solution obtenue doit être égale à 50 g/L ,
déterminer la masse qu’il faut dissoudre dans un verre d’eau de 10cL.
3/ LES MÉDİCAMENTS :
Activité n°3
La composition d’un médicament est appelée « formulation ». Elle comprend deux catégories d’espèces :
- le principe actif : espèce chimique ayant l’effet thérapeutique recherché
- les excipients : espèces chimiques sans effet thérapeutiques qui assurent la forme, la couleur , la stabilité du
médicament, et facilitent son absorption par l’organisme.
Lorsqu’un laboratoire pharmaceutique met au point un nouveau principe actif, il dépose un brevet lui garantissant
l’exclusivité de son exploitation. Une fois commercialisé, le médicament de référence est appelé « princeps ».
Après 20 ans, le brevet passe dans le domaine public et d’autres laboratoires peuvent exploiter ce principe actif. En
le mélangeant avec d’autres excipients, ils commercialisent de nouvelles formulations appelées « génériques ».
Les génériques possèdent le même principe actif que le princeps, mais avec des excipients différents (souvent
choisis de manière à diminuer les coûts).
Exercices : n°1,2,4 p70