TD biophysique

[chapeau]

Salut, je ne sais pas comment répondre à ces QCM pour mon TD, pouvez vous m'aider ?

 

 

[kinésine]

Bonsoir, prend ce que je vais dire avec des pincettes en attendant que ce soit validé par un tuteur spé mais je pense pouvoir t'aider un peu:

 

Premièrement je te conseille de faire un schéma de la situation en notant les deux compartiments séparés et les ions/macromolécule de chaque cotés, tu y posera les valeurs trouvés et tu peut déjà y noté ce que tu sais:

[Cl^-]₂ = 0,5
[Cl^-]₁*[Na⁺]₁ = 0,16

 

à partir d'ici tu vas avoir besoin de retenir par coeur deux égalités pour construire une équation dont l'inconnu sera l'ion sur lequel tu n'a pas d'information (ici Na⁺₂):

 

1) Cation2/Cation1 = Anion1/Anion2

                         et

2) Cation1*Anion1 = Cation2*Anion2 (On vas juste utiliser celle là mais mieux vaut retenir les deux)

 

A partir de 2) on remarque qu'il est facile d'isoler Cation2 (on cherche Na⁺₂ rappelle toi)

 

2) => (Cation1*Anion1)/Anion2 = Cation2

 

 

2) = [Cl^-]₁*[Na⁺]₁ = [Cl^-]₂*[Na⁺]₂   ==> ([Cl^-]₁*[Na⁺]₁)/[Cl^-]₂ = [Na⁺]₂ ==> 0,16/0,5 = [Na⁺]₂

 

Donc [Na⁺]₂ = 0,16*2 = 0,32 mol.L^-1

 

Youpi on peut noter cette valeur dans notre joli schéma du début pour mieux visualiser !!

 

On remarque un déséquilibre Cation/Anion dans le compartiment 2, on peut en déduire que la macromolécule est de ce côté sinon Na et Cl seraient égaux.

On peut déduire son signe en se disant que l'ion en excès compense la charge de la macromolécule : Ici l'ion en excès est Cl^-, donc la macromolécule est chargé + !

Sa valence est de 18 donc pour une unité il faudra compenser avec 18 ions CL^- monovalents. On regarde la différence de charge entre les ions pour savoir combien compense la macromolécule :

0,5 - 0,32 = 0,18 ,On divise par 18 pour avoir la quantité de macromolécule = 0,01 mol.L^-1

 

Enfin, pour connaitre les valeurs des ions dans le compartiment 1, on sait qu'il n'y à pas de macromolécules pour compenser les charges donc on a autant d'Anion que de Cation, donc on peut simplement prendre la racine carrée de [Cl^-]₁*[Na⁺]₁ que l'on connait.

Donc racine (0,16) =0,4 mol.L^-1

On reporte notre résultat sur le schémas et on est prêt à faire le QCM !!

Révélation

Ne t'inquiète pas si tu prend du temps au début, il faut faire quelques exercices et ça rentre !

J'espère que c'était clair, n'hésite pas à poser des questions si ça ne l'est pas assez !

En résumer, retiens bien les deux équation et les principes de neutralité électrique !

 

Courage et bonne soirée !!!

(Et désolé pour le temps que j'ai pris à répondre...)

 

Révélation

Je connais pas le RM biophy donc j’appelle le premier tuteur spé que j'ai trouver déso ^^

@Océanoclaste  tu peux me dire si j'ai pas dit de bétise ?

 

[Niwi]

Voici une autre explication mais on arrive aux mêmes résultats: 

Dans ce type de qcm, la première étape est de poser l’équation de Donnan : [Na+]1* [Cl-]1 = [Na+]2* [Cl-]2. Ensuite on cherche l’inconnue :grâce à nos données, il est possible de connaître une des concentrations de l’équation. Ici, on a [Na+]1* [Cl-]1 = 0,16 (mol/L)2 et [Cl-]2 = 0,5 mol/L.
On peut donc trouver [Na+]2 : [Na+]2 = [Na+]1* [Cl-]1 / [Cl-]2 = 0,16/0,5= 0,32 mol/L

Ensuite on cherche la position de la macromolécule : On se rend compte qu’au sein du compartiment 2, les concentrations en anions ([Cl-]) et en cations ([Na+]) sont différentes. Cela implique qu’il existe dans ce compartiment une particule chargée à l’origine du déséquilibre apparent en charge : il s’agit de la macromolécule.
Comme la macromolécule ne se trouve que dans le compartiment 2, cela signifie que le compartiment 1 contient uniquement une solution de NaCl, et que donc les concentrations sont égales :

[Na+]₁ = [Cl-]₁, donc [Na+]₁*[Cl-]1 = [Na+]₁*[Na+]₁ = (0,16 mol/L)²
donc [Na+]₁² = (0,16 mol/L)² → [Na+]₁ = √(0,16) = 0,4 mol/L
        → [Cl-]₁ = 0,4 mol/L

 

On cherche ensuite la charge de la macromolécule : La condition d’électroneutralité stipule qu’au sein d’un compartiment, la charge doit être neutre. Ainsi, pour trouver la charge de la macromolécule, il suffit de comparer les concentrations en cations et en anions : [Na+]₂ < [Cl-]₂, donc il y a plus de charges négatives que de charges positives (sans prendre en compte la macromolécule). Cela signifie que, pour compenser le surplus de charges négatives, la macromolécule doit être chargée positivement.

Enfin on cherche la concentration de la macromolécule : Afin de calculer la concentration de la macromolécule, il faut établir la condition d’électroneutralité de notre compartiment 2 :

[Cl-]₂ = [Na+]₂ + 18*[P¹⁸⁺]₂ /!\ Il faut pondérer les concentrations par leur valence !
donc [P¹⁸⁺]₂ = ([Cl-]₂ - [Na+]₂) / 18 = (0,5 – 0,32) / 18 = 0,01 mol/L.

Concernant le qcm 12 je ne suis pas sure donc je préfère qu'un tuteur spé te réponde. 

Bonne soirée 

[Cerimay]

Salut je viens compléter pour la 12 en espérant ne pas faire d'erreur :

A. (FAUX) Comme on a toutes les concentrations je vois pas pourquoi on pourrait pas les calculer.
B. (FAUX) La macromolécule exerce une pression osmotique en plus de concentrer les ions et de provoquer un gradient
C. (FAUX) il y a électroneutralité dans les 2 compartiments, il n'y a donc pas de différence de potentiel.
D & E. (VRAI) j'ai trouvé le post ci-dessous qui explique très bien la formule de Nernst :