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DEVOIR SURVEILLÉ SECONDE NOM : ............................ I. SÉCURITÉ- ESPÈCES CHIMIQUES- PRINCIPE ACTIF D’UN MÉDICAMENT PRÉNOM : ...................... CLASSE DS1A Page 1 / 6 : ............... DATE : ..................................... Sécurité au laboratoire et verrerie a) Pictogramme 1) Indiquer sous le croquis la signification de ce pictogramme de sécurité 2) Quelles précautions faut il prendre ? L’espèce chimique qui porterait ce pictogramme aide à la combustion des combustibles Il faut donc l’éloigner de toutes substances combustibles Veiller à fermer les flacons Comburant b) La verrerie du laboratoire 1) Représenter dans le cadre ci contre le schéma symbolique d’un Erlenmayer II. Identification d’une espèce chimique Dans une pharmacie on a retrouvé quatre flacons sans étiquette, contenant soit des solides blancs, soit des liquides incolores. Les étiquettes de ces flacons se sont détachées Voici la liste des composés chimiques correspondants : dichlorométhane ; acide acétylsalicylique, bicarbonate de sodium ; eau distillée. On dispose d’autre part dans le tableau ci-dessous des données suivantes Nom Acide Bicarbonate de Eau distillée dichlorométhane acétylsalicylique sodium Densité 1,4 2,2 1,000 1,33 Température de fusion 142°C 270°C 0°C -91,5°C a) Citer un principe actif présent parmi ces quatre composés :: l’Acide acétylsalicylique principe actif du médicament qui contient de l’aspirine ..................................................................................... b) Quelle est la différence entre un principe actif et un médicament ?le principe actif est l’espèce chimique du médicament qui a un effet thérapeutique, le médicament est constitué du principe actif et des excipients ..................................................................................................................... c) Parmi ces quatre composés chimiques lesquels sont solide à la température ordinaire de 20°C ? Ceux dont la température de fusion est supérieure à la température ambiante de 20°C soit l’acide acétylsalicylique et le bicarbonate de sodium ............................................................................... ........................................................................................................................................................ d) Proposer des manipulations précises permettant de distinguer les deux liquides incolores et de les identifier Il suffit de déterminer la masse volumique des liquides et d’en déduire leurs densités en calculant le rapport des masses volumiques ainsi obtenues puis de les comparer aux données Ou On détecte facilement l’eau à l’aide du sulfate de cuivre anhydre (solide blanc) qui au contact de l’eau devient bleu (sulfate de cuivre hydraté) Il suffit donc de plonger un agitateur dans l’un des deux liquides et laisser tomber quelques gouttes du liquide sur du sulfate de cuivre anhydre placé dans une coupelle e) a) b) ........................................................................................................................................................ Proposer de la même façon des manipulations précises qui permettraient de distinguer et d’identifier les deux solides Il suffit de déterminer leur température de fusion à l’aide du banc Koffler On pourrait penser déterminer les densités des solides ce qui nécessiterait de III. déterminer au préalable leurs masses volumiques et donc de mesurer avec une balance les masses d’échantillons de ces deux solides ainsi que leurs volumes à l’éprouvette graduée m correspondants d’appliquer la formule = puis d’en déduire leurs densités en appliquant la v relation d= ( en veillant à utiliser les mêmes unités pour les masses volumiques eau cette méthode serait peu commode peu précise en raison de la difficulté de mesure les volumes des solides (à supposer qu’ils se présentent sous la forme de poudres Masse volumique et densité L’huile essentielle de jasmin est constituée de 20% en masse d’acétate de benzyle. L’acétate de benzyle est une espèce chimique pure, liquide à température ambiante, dont la masse volumique = 1,055kg.L-1 a) L’huile essentielle de jasmin est elle un corps pur ? Justifier votre réponse L’huile essentielle de jasmin n’est pas un corps pur puis qu’elle contient 20% en masse d’acétate de benzyle et donc les 80% restant sont constitués d’autres espèces chimiques. L’huile essentielle de jasmin est donc un mélange ................................................................................... b) Calculer la masse m d’acétate de benzyle qui correspond à un volume de v =10 mL ................. (donner d’abord la solution sous forme littérale) .......................................................................... m On donne = 1,055kg.–1 or = v On en déduit la masse m correspondant au volume v d’acétate de benzyle m=.v Conversion nécessaires pour les unités de volume V =10 mL–1 = 10.10–3L m = 1,05510.10–3 = 10,55.10–3 kg m =11.10–3 kg (règle des chiffres significatifs) m = 11 g c) Déterminer la densité de l’acétate de benzyle ............................................................................. (donner d’abord une formule littérale du résultat) ....................................................................... d= les masses volumiques doivent être exprimées dans la même unité eau soit =1,055 kg.L–1 et reau = 1,00g.mL–1 = 1,00kg.L–1 , d= =1,06 (avec trois chiffres significatifs) 1,00 d) L’eau et l’acétate de benzyle sont deux liquides non miscibles. On rappelle que la densité de l’eau deau = 1,000. On mélange de l’eau et de l’acétate de benzyle, quelle sera la position de l’eau par rapport à l’acétate de benzyle ? (justifier la réponse)....................................................................... Le mélange de ces deux liquides est donc hétérogène puisqu’ils ne sont pas miscibles La phase supérieur est constituée du liquide qui a la densité la plus faible C’est donc l’eau qui constituera la phase supérieure et l’acétate de benzyle la phase inférieure ........................................................................................................................................................ e) On constate que l’huile essentielle de jasmin flotte sur l’eau liquide. Que pouvez vous dire de la densité de cette huile essentielle ? ................................................................................................... essentielle de jasmin a donc une densité plus faible que celle de l’eau puisqu’elle flotte ........... ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ f) Est-ce en accord avec la question précédente ? (expliquez) ......................................................... Cette réponse semble en désaccord avec celle de la question précédente ........................................................................................................................................................ Si non proposez une explication .................................................................................................... L’huile essentielle de jasmin est un mélange contenant de l’acétate de benzyle la densité de ce mélange est inférieure à celle de l’acétate de benzyle pur ............................................................... IV. Solubilité du sel de cuisine On donne la solubilité s du sel de cuisine (chlorure de sodium) dans l’eau à 25°C s = 360g.L–1 a) b) Détermine la masse mmax de sel de cuisine pouvant être dissoute dans 10mL d’eau. m s= max vsolution On en déduit mmax = s.vsolution s = 360 g.L-1 V = 100 mL=100.10–3L Soit mmax = 360100.10-3 =36,0 g On verse 6g de sel de cuisine dans 20 mL d’eau indiquer en justifiant si la solution ainsi obtenue est saturée ? ...................................................................................................................................... On peut calculer la masse maximale de sel que l’on peut dissoudre dans 20mL d’eau de la même façon que précédemment mmax = s.vsolution s = 360 g.L-1 V = 20 mL=20.10–3L mmax = 36020.10-3 =7,2g La solution obtenue ne sera pas saturée car dans ce volume de 20ml on a introduit seulement 6g de sel ce qui est inférieur à la masse maximale de 7,2 g que pourrait dissoudre ce volume d’eau DEVOIR SURVEILLÉ SECONDE NOM : ............................ I. SÉCURITÉ- ESPÈCES CHIMIQUES- PRINCIPE ACTIF D’UN MÉDICAMENT PRÉNOM : ...................... CLASSE DS1B Page 4 / 6 : ............... DATE : ..................................... Sécurité au laboratoire et verrerie a) Pictogramme 3) Indiquer sous le croquis la signification de ce pictogramme de sécurité 4) Quelles précautions faut-il prendre ? L’espèce chimique auquel ce pictogramme se rapporte s’enflamme facilement il faut donc l’éloigner de toute source de chaleur, de flamme ou d’étincelle. Les récipients qui le contiennent doivent être toujours fermé .................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. b) La verrerie du laboratoire 2) Représenter dans le cadre ci contre le schéma symbolique d’un becher 1,5 0,5 0,5 Inflammable 0,5 II. Identification d’une espèce chimique Dans une pharmacie on a retrouvé quatre flacons sans étiquette, contenant soit des solides blancs, soit des liquides incolores. Les étiquettes de ces flacons se sont détachées Voici la liste des composés chimiques correspondants : dichlorométhane ; acide acétylsalicylique, bicarbonate de sodium ; eau distillée. On dispose d’autre part dans le tableau ci-dessous des données suivantes Nom Acide Bicarbonate de Eau distillée dichlorométhane acétylsalicylique sodium Densité 1,4 2,2 1 1,33 Température de fusion 142°C 270°C 0°C -91,5°C a) Citer un principe actif présent parmi ces quatre composés : l’Acide acétylsalicylique principe actif du médicament qui contient de l’aspirine b) Quelle est la différence entre un principe actif et un médicament ? le principe actif est l’espèce chimique du médicament qui a un effet thérapeutique, le médicament est constitué du principe actif et des excipients ..................................................................................................................... c) Parmi ces quatre composés chimiques lesquels sont solide à la température ordinaire de 20°C ? Ceux dont la température de fusion est supérieure à la température ambiante de 20°C soit l’acide acétylsalicylique et le bicarbonate de sodium ............................................................................... ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ d) Proposer des manipulations précises permettant de distinguer les deux liquides incolores et de les identifier Il suffit de déterminer la masse volumique des liquides et d’en déduire leurs densités en calculant le rapport des masses volumiques ainsi obtenues puis de les comparer aux données Ou On détecte facilement l’eau à l’aide du sulfate de cuivre anhydre (solide blanc) qui au contact de l’eau devient bleu (sulfate de cuivre hydraté) Il suffit donc de plonger un agitateur dans l’un des deux liquides et laisser tomber quelques gouttes du liquide sur du sulfate de cuivre anhydre placé dans une coupelle e) c) d) e) ........................................................................................................................................................ Proposer de la même façon des manipulations précises qui permettraient de distinguer et d’identifier les deux solides Il suffit de déterminer leur température de fusion à l’aide du banc Koffler On pourrait penser déterminer les densités des solides ce qui nécessiterait de 6 1 1 2 1 1 déterminer au préalable leurs masses volumiques et donc de mesurer avec une balance les masses d’échantillons de ces deux solides ainsi que leurs volumes à l’éprouvette graduée m correspondants d’appliquer la formule = puis d’en déduire leurs densités en appliquant la v relation d= ( en veillant à utiliser les mêmes unités pour les masses volumiques eau cette méthode serait peu commode peu précise en raison de la difficulté de mesure les volumes des solides (à supposer qu’ils se présentent sous la forme de poudres) ........................................................................................................................................................ III. Masse volumique et densité 11 L’huile essentielle de jasmin est constituée de 20% en masse d’acétate de benzyle. L’acétate de benzyle est une espèce chimique pure, liquide à température ambiante, dont la masse volumique = 1,055kg.L-1 a) L’huile essentielle de jasmin est elle un corps pur ? Justifier votre réponse L’huile essentielle de jasmin n’est pas un corps pur puis qu’elle contient 20% en masse d’acétate 2 de benzyle et donc les 80% restant sont constitués d’autres espèces chimiques. L’huile essentielle de jasmin est donc un mélange ................................................................................... ........................................................................................................................................................ b) Calculer la masse m d’acétate de benzyle qui correspond à un volume de v =10 mL ................. (donner d’abord la solution sous forme littérale) .......................................................................... m On donne = 1,055kg.–1 or = v On en déduit la masse m correspondant au volume v d’acétate de benzyle m=.v Conversion nécessaires pour les unités de volume V =10 mL–1 = 10.10–3L m = 1,05510.10–3 = 10,55.10–3 kg m =11.10–3 kg (règle des chiffres significatifs) m = 11 g .......................................................................................................................................... c) Déterminer la densité de l’acétate de benzyle ............................................................................. (donner d’abord une formule littérale du résultat) ....................................................................... d= les masses volumiques doivent être exprimées dans la même unité eau soit =1,055 kg.L–1 et reau = 1,00g.mL–1 = 1,00kg.L–1 , d= =1,06 (avec trois chiffres significatifs) 1,00 d) L’eau et l’acétate de benzyle sont deux liquides non miscibles. On rappelle que la densité de l’eau deau = 1,000. On mélange de l’eau et de l’acétate de benzyle, quelle sera la position de l’eau par rapport à l’acétate de benzyle ? (justifier la réponse)....................................................................... Le mélange de ces deux liquides est donc hétérogène puisqu’ils ne sont pas miscibles La phase supérieur est constituée du liquide qui a la densité la plus faible C’est donc l’eau qui constituera la phase supérieure et l’acétate de benzyle la phase inférieure e) On constate que l’huile essentielle de jasmin flotte sur l’eau liquide. Que pouvez vous dire de la densité de cette huile essentielle ..................................................................................................... l’huile essentielle de jasmin a donc une densité plus faible que celle de l’eau puisqu’elle flotte. ........................................................................................................................................................ Est-ce en accord avec la question précédente ? (expliquez) ......................................................... Cette réponse semble en désaccord avec celle de la question précédente .................................. ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ g) Si non proposez une explication .................................................................................................... L’huile essentielle de jasmin est un mélange contenant de l’acétate de benzyle la densité de ce mélange est inférieure à celle de l’acétate de benzyle pur 1 1 1 1 1 1 1 f) 1 1 IV. a) Solubilité du sel de cuisine On donne la solubilité s du sel de cuisine (chlorure de sodium) dans l’eau à 25°C s = 360g.L–1 Déterminer la masse mmax de sel de cuisine pouvant être dissoute dans 100mL d’eau. a) La définition de la solubilité d’une espèce chimique est donnée par............................................ m s= max vsolution On en déduit mmax = s.vsolution s = 360 g.L-1 V = 10 mL=10.10–3L Soit mmax = 36010.10-3 =3,6 g b) On verse 60g de sel de cuisine dans 200 mL d’eau indiquer en justifiant si la solution ainsi obtenue est saturée ? On peut calculer la masse maximale de sel que l’on peut dissoudre dans 200mL d’eau de la même façon que précédemment mmax = s.vsolution s = 360 g.L-1 V = 200 mL=200.10–3L mmax = 360200.10-3 =72,0g La solution obtenue ne sera pas saturée car dans ce volume de 200ml on a introduit seulement 60g de sel ce qui est inférieur à la masse maximale de 72,0g que pourrait dissoudre ce volume d’eau 9 2,5 1 1 0,5
