Triglycérides, titrage acide base, pression. Bac St2S Métropole 2016.



Exercice 1 : IRC et risque cardio-vasculaire.
Les personnes qui souffrent d’une IRC peuvent présenter une hyper-triglycéridémie, c'est-à-dire un excès de triglycérides dans le sang. Il est donc conseillé aux patients qui présentent ces troubles de limiter l’apport de graisses dans leur alimentation. Ils doivent de plus privilégier celles qui proviennent d’acides gras insaturés.
1. Définir le terme « triglycéride ».
Un triglycéride est un triester du glycérol et d'acides gras.
2. L’huile d’olive contient un triglycéride appelé oléine dont la formule semi-développée est la suivante :

Donner le nom du groupe caractéristique encadré dans la formule semi-développée précédente.
Il s'agit du groupe ester.
3. On peut synthétiser l’oléine à partir du glycérol et de l’acide oléique. L’équation bilan de la réaction est la suivante :

3.1. Indiquer le nom du composé A figurant dans l’équation bilan précédente.
eau H2O.
3.2. Donner le nom du glycérol en nomenclature officielle.
propan
1, 2, 3-triol.
3.4. Envisager si un patient qui souffre d’IRC peut privilégier l’utilisation d’huile d’olive pour la préparation de ses repas. Justifier la réponse en utilisant la question précédente.
Oui, le patient doit limiter l’apport de graisses dans leur alimentation. Il doit de plus privilégier celles qui proviennent d’acides gras insaturés.
3.5. On fait réagir une quantité d’acide oléique n1 égale à 0,126 mol avec du glycérol en excès. À l’aide de l’équation bilan donnée ci-dessus, montrer que la quantité d’oléine n2 attendue est égale à 0,042 mol. Cette quantité correspond environ aux trois cuillers à soupe d’huile d’olive recommandées pour la consommation quotidienne.
A partir de 3 moles d'acide oléique on obtient une mole de triglycéride ( oléine).
A partir de 0,126 mole d'acide oléique on obtient 0,126 /3 = 0,042 mole de triglycéride ( oléine).
 3.6. En réalité, on obtient une quantité d’oléine inférieure à celle qui est prévue. Proposer une explication.
La réaction n'est pas totale, une partie de l'oléine peut être hydrolysée.
Exercice 2 : IRC et acidose .
L’acidose est un trouble de l’équilibre acido-basique du sang. Les reins ne jouant plus correctement leur rôle de filtre lors d’une IRC, le sang a tendance à s’acidifier. L’équilibre acido-basique du sang peut être rétabli grâce à un traitement continu à base de gélules qui contiennent de l’hydrogénocarbonate de sodium ou en buvant régulièrement une eau minérale riche en ions hydrogénocarbonate.
 1.L’ion hydrogénocarbonate est la base du couple (CO2,H2O) / HCO3. Le pKa de ce couple vaut 6,3.
1.1. Donner la définition d’une base selon Brönsted.
Un acide est une espèce, ion ou molécule, susceptible de céder un proton H+.
1.2. Tracer le diagramme de prédominance des espèces (CO2,H2O) et HCO3.

1.3. Le pH de l’eau minérale recommandée est égal à 6,6. À l’aide du diagramme précédent, déduire quelle espèce du couple acido-basique prédomine dans cette eau minérale.
A pH supérieure au pKa ( 6,3) , la forme base (
HCO3) du couple prédomine.




2. Les gélules prescrites pour corriger le pH du sang peuvent contenir de 0,50 g à 1,00 g d’hydrogénocarbonate de sodium NaHCO3. Pour le vérifier, on réalise les manipulations suivantes a) Dans une fiole jaugée de volume V égal à 50,0 mL, on dissout une gélule dans de l’eau distillée.
b) On prélève un volume VB de la solution obtenue, égal à 25,0 mL, qu’on introduit dans un bécher.
c) On réalise un dosage avec suivi pH-métrique en utilisant une solution d’acide chlorhydrique de concentration molaire CA
égale à 0,50 mol L-1.
2.1. Indiquer le matériel qui doit être utilisé pour prélever avec précision les 25,0 mL de la solution préparée.
Un volume précis est prélevé à l'aide d'une pipette jaugée.
2.2. On dispose du matériel suivant :


2.2.1. Nommer les objets A, B, C et D.
A : ballon ; B : agitateur magnétique ; C : fiole jaugée ; D : burette graduée.
 2.2.2. Identifier le matériel adapté pour réaliser le dosage par suivi pH-métrique.
Agitateur magnétique, burette graduée; sonde du pHmètre + interface ; becher.
2.3. Le tracé de la courbe de suivi pH-métrique conduit à l’obtention d’une des deux courbes suivantes. Expliciter le choix de la courbe dont la forme est représentative du dosage.

Initialement le becher contient la solution d'hydrogénocarbonate, de pH supérieur à 6,3, puis le pH diminue au cours du titrage, ajout d'acide chlorhydrique. Courbe B.
2.4. Par une méthode graphique, on trouve que l’équivalence est atteinte après avoir versé un volume d’acide VA,éq égal à 10,0 mL.
2.4.1. Donner la définition de l’équivalence.
A l'équivalence, les quantités de matière de réactifs mis en présence sont en proportions stoechiométriques.
2.4.2. La concentration molaire en hydrogénocarbonate de sodium, dans la solution dosée, est notée CB. Montrer que cette concentration CB est égale à 0,20 mol L-1. A l’équivalence, on rappelle la relation : CA x VA,éq = CB x VB.
CB  = CA x VA,éq  / VB = 0,50 *10,0 / 25,0 = 0,20 mol / L.
2.4.3. En déduire que la quantité d’hydrogénocarbonate de sodium nB, contenue dans la fiole jaugée de 50,0 mL, vaut 0,010 mol.
nB = 0,20 *50 / 1000 = 0,010 mol.
2.4.4. En déduire la masse m d’hydrogénocarbonate de sodium contenue dans une gélule.
 Donnée : masse molaire de l’hydrogénocarbonate de sodium M = 84,0 g mol-1.
m = nB M = 0,010 *84,0 = 0,84 g.
2.4.5. Déterminer si la valeur trouvée est en accord avec celle attendue. Justifier la réponse.
Les gélules prescrites pour corriger le pH du sang peuvent contenir de 0,50 g à 1,00 g.
0,84 est bien dans l'intervalle 0,50 ; 1,00 g.









Exercice 3 :
Les traitements de l’IRC L’IRC est actuellement impossible à guérir. Les patients sont soumis à des traitements de type dialyse pour pallier la défaillance des reins. Cette technique fait appel à une membrane qui joue le rôle de filtre et sert à éliminer les toxines et les excès de liquide du sang.
1.La dialyse péritonéale.
C’est le péritoine, double membrane tapissant la paroi abdominale, qui joue le rôle de filtre. On installe un cathéter (petit tube flexible) entre les deux membranes grâce auquel on introduit un liquide appelé dialysat. Les toxines et les liquides passent dans le dialysat. Une fois l’opération terminée, on vide le dialysat par le même cathéter. Cette technique se passe à domicile, dure environ huit heures et peut s’adapter aux besoins du patient.

1.1. Donner l’unité de la pression dans le Système International.
 Pascal ( Pa).
1.2. Pour pouvoir pénétrer dans la cavité, le dialysat doit arriver à l’extrémité du cathéter avec une pression pB de 1,10 x 105 SI. Calculer la différence de pression Dp qui existe entre la sortie de la poche et l’extrémité du cathéter.
 Donnée : pression à la sortie de la poche supposée constante pA = 1,00 x 105 SI.
Dp = pB-pA = 1,1 105 -1,0 105 =
1.3
. La loi fondamentale de la statique des fluides relie la différence de pression Dp au dénivelé h entre deux points :
 pB – pA = r x g x h
1.3.1. Donner la signification de la grandeur représentée par la lettre r
1.3.2. Préciser son unité dans le Système International.
Masse volumique du fluide exprimée en kg m-3.
1.3.3. Déterminer la hauteur minimale h à laquelle il faut placer la poche de dialysat, par rapport à la cavité péritonéale, pour que le contenu de la poche pénètre dans la cavité.
Données : g = 10 N.kg-1  ; r = 1,1 x 103 SI.
h = pB – pA / ( r x g) = 1,0 104 / (1,1 103 *10) ~ 0,91 m .
1.3.4. Expliquer comment on doit placer la poche à la fin de l’opération pour y recueillir le dialysat pollué. Justifier la réponse.
On place la poche 91 cm plus bas.

2. L’hémodialyse.
Cette opération d’épuration du sang nécessite un dialyseur, machine couramment appelée « rein artificiel ». Le sang est aspiré au moyen d’une pompe dans un circuit externe, épuré et réinjecté au patient. Les toxines et les liquides se retrouvent dans un dialysat qui est éliminé en fin d’opération. Celle-ci a lieu en milieu hospitalier, trois fois par semaine. Chaque opération dure environ quatre heures.
2.1. Donner la relation entre le débit volumique D, le volume de fluide écoulé V et la durée d’écoulement Dt.
D = V / Dt .
2.2. Donner l’unité du débit dans le Système International.
m3 s-1.
2.3. Le débit volumique de retrait du sang lors d’une hémodialyse est de 0,25 L min–1. Une hémodialyse dure environ quatre heures. Montrer que le volume de sang V qui passe dans la machine est égal à 60 litres.
0,25 *4*60 = 60 L.
2.4. L’organisme d’un patient dialysé contient cinq litres de sang. Déterminer le nombre de passages du sang du patient dans la machine lors de l’hémodialyse pour être épuré.
60 / 5 = 12 passages.
2.5. Il peut arriver que la membrane de filtration se rompe, ce qui entraîne un passage du sang dans le dialysat. Celui-ci se colore. Une telle fuite peut être détectée grâce à un rayonnement infrarouge qui passe au travers du dialysat. À l’aide de l’échelle des rayonnements suivante, indiquer dans quel intervalle de longueurs d’onde se trouve le rayonnement utilisé.

Les longueurs d'onde de l'infrarouge s'étendent de 800 à 106 nm.
3. Comparaison des deux techniques
En utilisant les informations données dans l’exercice concernant les deux techniques possibles, proposer un avantage et un inconvénient de la dialyse péritonéale par rapport à l’hémodialyse.
Avantage : elle s'effectue à domicile.
Inconvénient : sa durée est de 8 heures au lieu de quatre pour l'hémodialyse.



  

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