Help : Déplacements moléculaires

[Rc08]

Coucou ! 
 

En m’entraînant sur des annales, je me rends compte que les exos de ce type tombent en permanences, mais je n’arrive pas à les résoudre, je n’ai pas compris la logique en fait je crois…

 

Est ce que quelqu’un pourrait un peu m’expliquer avec ce qcm en exemple s’il vous plaît ? 
Merciii  (et merci vraiment pour tout ce que vous faites sur ce forum )

 

Déplacements Moléculaires : Un récipient est séparé en deux compartiments 1 et 2 par une membrane dialysante. A l’état initial, chaque compartiment contient une solution de NaCl à la même concentration, et, dans l’un des compartiments, se trouve également une macromolécule ionisée non diffusible. On précise que la valence de la macromolécule est de 7 et que l’électrolyte associé à la macromolécule est un des ions déjà présents dans la solution.
A l’équilibre, on a : 
[Na+ ]1×[Cl-]1=9 (mmol.L-1)^2 
[Cl-]2=4mmol.L-1

A) La concentration en Na+ dans le compartiment 1 est de 3 mmol.L-1
B) La concentration en Na+ dans le compartiment 2 est de 3 mmol.L-1
C) La macromolécule se trouve dans le compartiment 2
D) La macromolécule est négative
E) La concentration de la macromolécule, dans le compartiment dans lequel elle se trouve est de 0,25 mmol.L-1

[Maladiveillant]

Salut !

 

Je vais essayer de décomposer tout ca :

 

Données utiles : 

Membrane dialysante = les petites molécules passent (ions, gaz, glucose... sinon c'est précisé dans l'énoncé) et les macromolécules comme les protéines ne passent pas (ici de toute facon c'est précisé qu'elle est non diffusible)

Valence = le nombre de charge que porte la molécule (sans indiquer si les charges sont + ou -)

L'électrolyte associé est déjà en solution : Na+ ou Cl-

[Na+ ]1×[Cl-]1=9 (mmol.L-1)^2 
[Cl-]2=4 mmol.L-1

 

Etape 1 : Équation de Donnan

On prend en compte que les particules qui passent la membrane donc la macromolécule ne rentre pas en jeu donc on obtient

[Na+ ]1×[Cl-]1 = [Na+ ]2×[Cl-]2

Grâce aux données dans l'énoncé on peu calculer [Na+ ]2 (car on a     [Na+ ]1×[Cl-]1=9 (mmol.L-1)^2       et     [Cl-]2=4mmol.L-1)

[Na+ ]2 = [Na+ ]1×[Cl-]1 / [Cl-]2

[Na+ ]2 = 9/4 = 2,25 mmol.L-1

 

Etape 2 : Position de la macromolécule 

Chaque compartiment doit respecter la condition d'électroneutralité, c'est à dire qu'il faut qu'il y ait autant de charges + que de charges - dans un compartiment. 

OR ici ce n'est pas le cas dans le compartiment 2, en effet : [Na+ ]2 = 2,25 mmol.L-1 alors que [Cl-]2=4 mmol.L-1

Donc la seule explication est que la macromolécule se trouve dans ce compartiment -> La macromolécule est dans le compartiment 2

 

Etape 3 : Calculer [Na+ ]1 et [Cl-]1

Maintenant qu'on sait que la macromolécule est dans la compartiment 2, on peut calculer [Na+ ]1 et [Cl-]1 car leur charge est de 1 et donc pour respecter la condition d'électroneutralité, leur concentration est égale:

[Na+ ]1×[Cl-]1

= [Na+ ]1×[Na+ ]1

= [Na+ ]1^2 = 9 ce qui veut dire que [Na+ ]1=√(9

[Na+ ]1 = [Cl-]1 = √(9) = 3

 

Etape 4 : La charge de la macromolécule

On sait que la macromolécule est dans la compartiment 2. On veut sa charge. On regarde quelle charge est en excès dans le compartiment 2:

[Na+ ]2 = 2,25 mmol.L-1     <    [Cl-]2=4 mmol.L-1

On a un excès de charge - donc la macromolécule est de charge +

 

Etape 5 : La concentration de la macromolécule 

La macromolécule a une valence de 7, elle porte donc 7 charges +

Pour trouver sa concentration on fait la différence entre [Na+ ]2 et [Cl-]2

[Cl-]2 - [Na+ ]2 

= 4 - 2,25 

= 1,75

 

On divise ce chiffre par 7 (car la macromolécule porte 7 charges alors que Na+ et Cl- n'n portent que 1)

1,75 / 7 = 0,25

 

DONC [macromolécule]= 0,25

 

 

Voila, normalement t'as toutes les infos nécessaires pour répondre à ce QCM

J'espère que ca t'as aidé !

 

Bonne soirée et bon courage !!!

(Oubliez pas de vous hydrater, de manger, et de vous reposer ! <3)

 

 

 

[Rc08]

Merciii tu me sauves la vie c’est beaucoup plus clair !