TP Biochimie préparation d'une solution

1PRESENTATION :

La biochimie dérive de la
biologie et de la chimie. À ce titre, elle aborde plusieurs aspects du
domaine de la chimie du vivant : l’étude structurale et fonctionnelle
des molécules biologiques (protéines, lipides, glucides et acides
nucléiques) et de leur métabolisme, l’étude des enzymes (enzymologie),
ou encore l’étude, au niveau moléculaire, de l’expression et de la
transmission de l’information génétique.
Pour comprendre la biochimie il est nécessaire de savoir manipuler le matériel biochimique et bien sûr étudier les solutions.

2QU’EST CE QU’UNE SOLUTION ?

Une solution est un mélange
homogène d'au moins deux substances. La substance présente en plus
grande quantité est couramment appelée solvant. La substance en plus
faible quantité est dite dissoute, et est appelée soluté. Le soluté est
un gaz, un liquide, un solide, et le solvant est soit liquide, soit
solide. Les mélanges de gaz, tels que l'atmosphère, sont parfois
considérés comme des solutions.

Lorsqu'un soluté est ajouté à
un solvant, certaines propriétés physiques du solvant se modifient :
son point d'ébullition augmente et son point de congélation diminue
lorsque la concentration du soluté augmente.
Les solutions ont une autre
propriété importante : elles peuvent exercer une pression osmotique. Si
deux solvants sont séparés par une membrane semi-perméable (une
membrane qui laisse passer les molécules du solvant, mais empêche le
passage des molécules du soluté), les molécules de solvant migrent de
la solution de plus faible concentration vers la solution de
concentration la plus élevée, rendant cette dernière plus diluée.
Une dissolution est un mélange d’un solide ( soluté) dans un liquide ( solvant).
Une dilution est un mélange de deux substances liquides ( le solvant et le soluté sont liquides).

3COMMENT MESURER UN VOLUME ET UNE MASSE :

Ø Comment mesure-t-on un volume ?
Le volume correspond à la
place prise par une substance qu’elle soit liquide, solide ou gazeuse.
En mathématiques, nous apprenons à calculer le volume de différents
solides (cube, cylindre, etc.). Mais comment mesurer le volume d’un
liquide ?

Il faut utiliser un appareil
de mesure. Il en existe plusieurs, mais le plus courant est
l’éprouvette graduée. Réalisons une mesure avec cet appareil. Versons
un peu d’eau dans l’éprouvette graduée.

La surface libre du liquide
est courbée. Le volume se mesure sur l’horizontale passant par le bas
de cette courbure (appelée le ménisque).

Il existe bien d’autres
récipients qui permettent de mesurer un volume : les béchers, les
erlenmeyers, etc. Pour mesurer un volume donné, on utilise également
des récipients jaugés qui ont un repère indiquant le niveau de
remplissage.

Les unités en physique et en
chimie sont les mêmes pour les scientifiques de tous les pays et sont
unifiés par des règles dans le Système international d’unités. Les
unités de base de ce système sont appelées les unités légales. L’unité
légale de volume est le mètre cube (m3), mais pour les liquides, on
utilise couramment une autre unité : le litre (L). Les correspondances
entre unités sont les suivantes :
1 m3 = 1 000 L
1 dm3 (décimètre cube) = 1 L
1 cm3 (centimètre cube) = 1 mL (millilitre)

Ø Comment mesure-t-on une masse ?

L’unité légale de masse est
le gramme. Pour mesurer une masse, il faut utiliser une balance.
Réalisons une mesure avec cet appareil.

v Protocole ( exemple d’eau distillée) :
dans un premier temps, le récipient vide est placé sur la balance et
on remet la balance à zéro : c’est la tare. On verse ensuite dans le
récipient 200 mL d’eau. La masse de ce volume d’eau se lit alors
directement sur la balance.
v Résultat : on
obtient une masse de 200 g, ce qui signifie qu’1 L d’eau pèse 1 000 g,
soit 1 kg ou encore qu’1 mL (1 cm3) a une masse de 1 g. On dit que la
masse volumique de l’eau est de 1 g/cm3.
v Remarque:il
ne faut pas confondre les notions de masse et de poids : la masse ne
dépend que de la quantité de matière alors que le poids dépendra de
l’attraction terrestre.

II. Partie pratique :

a) But de manipulation :
L’objectif
est de comprendre qu’est ce qu’une dissolution et qu’est ce qu’une
dilution, et bien sûr de connaître la différence entre eux.

b) Principe :
La
règle de base est de bien manipuler le matériel biochimique et de
suivre les règles de bonne conduite et de sécurité au Laboratoire. Par
exemple : mettre la blouse, manipuler avec la vaisselle parfaitement
propre, reboucher toujours les flacons après usage, …

c) Le matériel utilisé:

· Pissette: appareil produisant un jet liquide.
· Eau distillée: liquide pur, transparent, incolore et inodore qui durcit au gel et se vaporise quand il est porté à ébullition .
· Fiole jaugée à un trait de 100ml, Fiole: récipient en forme de petite bouteille à col étroit.
· Flacon d'acide chlorhydrique: Liquide composé d'HCl pure.
· Acide borique: Poudre blanche ( solide).
· Spatule: instrument composé d'un manche et d'une lame large et aplatie .
· Tare: poids de l'emballage ( de préférence du papier aluminium, il est efficace parce qu'il n'absorbe pas les composés humides).
· Balance électronique: dispositif mécanique servant à déterminer le poids, et donc la masse d'un composé.
· Pipette de 1ml, Pipette: petit tube transparent utilisé pour transvaser ou prélever une petite dose déterminée de liquide.
· Agitateur magnétique: instrument utilisé pour remuer ou mélanger des substances.
· Papier Para film: c'est un papier qui aide à agiter avec la main.

d) Mode opératoire :

a. Préparation d’une dissolution:
Mélanger une quantité d’acide
borique dans un volume d’eau distillé de 100ml, donc le solvant est un
liquide et le soluté est un solide.

Résultat des calculs :

La masse d’acide borique à faire dissoudre dans un volume final de 100ml d’eau distillée est de : m_H3Bo3 = 0.618 gr

a.Verser dans une fiole jaugée 100ml d’eau distillée à l’aide d’une pissette.

b. Mettre la tare vide ( de préférence papier aluminium) sur la balance électronique et annuler le poids.
Mettre l’acide borique (
poudre blanche) à l’aide d’une spatule dans la tare jusqu’à obtention
d’une masse qui est égale à 0.6gr.

c. Verser l’acide borique dans la fiole qui contient 100ml d’eau distillée.

d. Mettre la fiole jaugée dans un agitateur magnétique jusqu’à dissolution.

b. Préparation d’une dilution :

Mélanger un volume d’HCl dans volume d’eau distillé de 100ml, donc le solvant et le soluté sont des liquides.
§ Résultat des calculs :
Le volume d’HCl à faire diluer dans un volume final de 100ml d’eau distillée est de : V_HCl = 0.8ml

a. Verser dans une fiole jaugée 100ml d’eau distillée à l’aide d’une pissette.

b.
Piper à l’aide d’une pipette et une poire 0.8ml d’HCl pure ( il
faut vite reboucher le flacon d’HCl pure à cause de la vapeur parce que
l’HCl pure est un liquide volatil).

c. Verser le contenant de la pipette ( HCl pure) dans la fiole jaugée qui contient 100ml d’eau distillée.

d.
Agiter avec la main la fiole jaugée qui contient 100ml d’eau
distillée + HCl pure à l’aide d’un papier para film jusqu’à dilution.

TP Biochimie préparation d'une solution

III. CONCLUSION :

L’application des règles de
bonne conduite et de sécurité facilite la manipulation du matériel
biochimique utilisé dans la réalisation des solutions.

La dissolution et la dilution qu’il nous a été possible d’examiner font partie d’un nombre important de solutions

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