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acide a aminé ; eau de Javel ; IRM et scanographie bac SMS Antilles 2008. |
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La cystéine est un acide a
-aminé de formule semi-développée :
Ecrire la formule générale d'un acide a aminé. Que signifie le préfixe a ?
Le groupe amine NH2 et le groupe acide carboxylique COOH sont portés par le même atome de carbone. Après avoir recopié la formule de la molécule de cystéine, encadrer et nommer les groupes fonctionnels qui justifient le nom d'acide a aminé donné à cette molécule.
Un atome de carbone asymétrique : - est un atome de carbone tétragonal ( 4
directions de liaison) - les 4 substituants ( groupes liés
à ce carbone) sont différents. Repérer sur la
formule l'atome de carbone asymétrique
à l'aide d'un
astérisque.
L'eau de Javel. C'est une solution aqueuse contenant des ions chlorure Cl-, des ions sodium Na+ et des ions hypochlorite ClO-. Elle doit ses propriétés désinfectantes à l'action de l'ion ClO-. Pour mettre en évidence le caractère oxydoréducteur de l'ion ClO-, on met en présence de l'eau de Javel avec une solution de sulfate de fer (II). Cette solution a une couleur vert pâle due aux ions fer (II) de formule Fe2+. Une transformation chimique se produit. La solution change de couleur et passe du vert pâle à l'orange. La demi équation électronique qui met en jeu les ions fer (II) s'écrit : Fe2+ = Fe3+ + e-. La demi équation électronique qui met en jeu les ions ClO- s'écrit : ClO- + H2O +2 e-= Cl- + 2HO-. Sachant qu'un oxydant est une espèce chimique capable de capter des électrons, indiquer le rôle d'oxydant ou de réducteur joué par les ions Fe2+ et ClO- . ClO- gagne deux électrons, c'est donc l'oxydant ; Fe2+ perd un électron, c'est le réducteur. ClO-
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Cl- et Fe3+/Fe2+. . Multiplier tout par deux : 2Fe2+ = 2Fe3+ +2 e-. ClO- + H2O +2 e-= Cl- + 2HO-. puis ajouter : 2Fe2+ +ClO- + H2O= 2Fe3+ +Cl- + 2HO-. Quels sont les ions responsables de la coloration orange de la solution ?Fe3+. Le degré chlorométrique ( °chl) caractérisant l'action de l'eau de Javel est d'autant plus grand que sa concentration en ion ClO- est élevée. Compléter la phrase suivante : Un litre d'eau de javel titrant 12°chl a nécessité pour sa fabrication un volume de 12 L de dichlore dans les conditions normales de température et de pression . Un berlingot de 250 mL d'eau de Javel porte l'indication 48°chl. Par souci de précaution, on préfère utiliser de l'eau de Javel à 12°chl, préparée par ajout d'eau au contenu du berlingot. Quel nom porte cette opération ? Dilution. La concentration diminue t-elle ou augmente t-elle ? De combien de fois ? Par dilution, la concentration diminue : ici elle diminue de 48/12 = 4 fois. Quel sera le volume d'eau de Javel à 12 °chl ? Si la concentration diminue de 4 fois le volume final est 4 fois plus grand : 4*250 = 1000 mL = 1 L.
IRM. L'IRM est une technique d'magerie médicale qui permet d'obtenir des vues en deux ou trois dimensions du cerveau, de la moelle épinière ou du coeur. Son fonctionnement est fondé sur l'utilisation d'un champ magnétique intense dans lequel est placé le corps du patient. Les intensités des champs magnétiques utilisés sont comprises entre 1 et 3 T. ( A la surface de la terre le champ magnétique est d'environ 10-5 T). Quel est la signification du sigle IRM ? Imagerie par Résonance Magnétique. Quel est le nom de l'unité de champ magnétique ? Le Tesla ( T). Peut-on dire qu'un champ magnétique de 1 T est intense ? De combien de fois ce champ magnétique est-il plus grand que le champ magnétique terrestre ? Oui, il vaut 100 000 fois le champ magnétique terrestre. Le schéma ci-dessous représente en vue de dessus, les lignes de champ magnétique d'un solénoïde parcouru par un courant continu. Près des points M1 et M2 on place deux petites aiguilles aimantées comme le montre le schéma.
Représenter les vecteurs champ magnétique aux points M1 et M2. Le champ magnétique est tangent à la ligne de champ en M2 ; la boussole indique le sens du champ : S vers N. Le champ magnétique est plus intense à l'intérieur du solénoïde qu' à l'extérieur.
La scanographie. La scanographie repose sur l'absorption d'un faisceau de rayons par différents tissus humains. Elle permet d'obtenir des images en coupe. Données : E= h n et n = c/l c = 3,0 108 m/s vitesse de la lumière ; h= 6,62 10-34 Js, constante de Plank. Un patient est exposé lors d'une scanographie, à un rayonnement de fréquence n = 6 1018 Hz. Montrer que la longueur d'onde dans le vide de ce rayonnement est 0,05 nm. l = c/n ; l = 3 108 / 6 1018 = 0,5 10-10 m = 0,05 10-9 = 0,05 nm. A quel domaine : visible, infrarouge, ou rayons X appartient cette radiation ? Justifier. Dans le vide les longueurs d'onde de l'infrarouge sont supérieures à 800 nm ; celles du domaine visible sont comprises entre 400 et 800 nm. Les longueurs d'onde des rayons X sont de l'ordre de 0,05 nm. Les interactions des ondes avec la matière se font par transfert d'énergie. Quelle est l'unité de l'énergie ? Joule. Calculer l'énergie des photons du rayonnement étudié. E= h n. E = 6,62 10-34 * 6 1018 = 3,97 10-15 J ~ 4,0 10-15 J. Comment varie l'énergie des photons lorsque la fréquence de l'onde électromagnétique augmente ? La fréquence de l'onde et l'énergie des photons sont proportionnelles : quand la fréquence augmente, l'énergie croît. Comparer l'énergie transportée par le rayonnement auquel est soumis le patient avec celle des photons ultraviolets égale à 2 10-18 J. 4 10-15 / 2 10-18 = 2000. Le rayonnement transporte 2000 fois plus d'énergie que les photons UV. Conclure sur la dangerosité du rayonnement utilisé par le scanner. Le danger est beaucoup plus important , comparé à celui des UV.
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