Calcul de la Masse Molaire du Xylose en Biochimie
Comprendre le Calcul de la Masse Molaire
La masse molaire (M) d'une substance chimique est la masse d'une mole de cette substance. Elle s'exprime généralement en grammes par mole (g/mol). En biochimie, connaître la masse molaire des molécules est fondamental pour de nombreux calculs, tels que la préparation de solutions de concentrations précises, l'analyse stœchiométrique des réactions, ou la détermination de la pureté d'un échantillon. La masse molaire d'une molécule est calculée en additionnant les masses atomiques de tous les atomes qui composent la molécule, en tenant compte de leur nombre respectif indiqué dans la formule brute.
Données de l'étude
- Molécule : Xylose
- Formule brute : C₅H₁₀O₅
- Masses atomiques molaires (arrondies pour cet exercice) :
- Carbone (C) : \(12.01 \, \text{g/mol}\)
- Hydrogène (H) : \(1.008 \, \text{g/mol}\)
- Oxygène (O) : \(16.00 \, \text{g/mol}\)
Formule Brute du Xylose
Représentation de la formule brute du xylose.
Questions à traiter
- Déterminer le nombre d'atomes de chaque élément (Carbone, Hydrogène, Oxygène) dans une molécule de xylose.
- Calculer la masse totale apportée par les atomes de Carbone dans une mole de xylose.
- Calculer la masse totale apportée par les atomes d'Hydrogène dans une mole de xylose.
- Calculer la masse totale apportée par les atomes d'Oxygène dans une mole de xylose.
- Calculer la masse molaire (\(M\)) du xylose.
Correction : Calcul de la Masse Molaire du Xylose
Question 1 : Nombre d'Atomes de Chaque Élément
Principe :
La formule brute d'une molécule indique le type et le nombre de chaque atome présent dans cette molécule. Pour le xylose (C₅H₁₀O₅), les indices numériques à côté de chaque symbole d'élément représentent le nombre d'atomes de cet élément.
Analyse de la formule brute C₅H₁₀O₅ :
- Nombre d'atomes de Carbone (C) : 5
- Nombre d'atomes d'Hydrogène (H) : 10
- Nombre d'atomes d'Oxygène (O) : 5
Quiz Intermédiaire 1 : Combien d'atomes d'oxygène y a-t-il dans la molécule de glucose (C₆H₁₂O₆) ?
Question 2 : Masse Totale des Atomes de Carbone
Principe :
Pour calculer la masse totale apportée par un élément dans une mole de la molécule, on multiplie le nombre d'atomes de cet élément par sa masse atomique molaire.
Formule(s) utilisée(s) :
Données spécifiques :
- Nombre d'atomes de Carbone (C) : 5
- Masse atomique molaire de C : \(12.01 \, \text{g/mol}\)
Calcul :
Question 3 : Masse Totale des Atomes d'Hydrogène
Principe :
Similaire au calcul pour le carbone, on multiplie le nombre d'atomes d'hydrogène par sa masse atomique molaire.
Formule(s) utilisée(s) :
Données spécifiques :
- Nombre d'atomes d'Hydrogène (H) : 10
- Masse atomique molaire de H : \(1.008 \, \text{g/mol}\)
Calcul :
Question 4 : Masse Totale des Atomes d'Oxygène
Principe :
On applique la même méthode pour les atomes d'oxygène.
Formule(s) utilisée(s) :
Données spécifiques :
- Nombre d'atomes d'Oxygène (O) : 5
- Masse atomique molaire de O : \(16.00 \, \text{g/mol}\)
Calcul :
Quiz Intermédiaire 2 : Quelle est la masse totale apportée par 2 atomes d'oxygène (Masse atomique O = 16.00 g/mol) dans une molécule ?
Question 5 : Masse Molaire du Xylose (\(M_{\text{xylose}}\))
Principe :
La masse molaire d'une molécule est la somme des masses totales apportées par chaque type d'atome présent dans la molécule.
Formule(s) utilisée(s) :
Données calculées précédemment :
- Masse totale de C : \(60.05 \, \text{g/mol}\)
- Masse totale de H : \(10.08 \, \text{g/mol}\)
- Masse totale de O : \(80.00 \, \text{g/mol}\)
Calcul :
Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)
1. La masse molaire d'une molécule est :
2. Pour calculer la masse molaire d'une molécule, on a besoin de :
3. Le xylose (C₅H₁₀O₅) est un :
Glossaire
- Masse Molaire (M)
- Masse d'une mole d'une entité chimique (atomes, molécules, ions). Elle s'exprime en grammes par mole (g/mol).
- Formule Brute
- Représentation écrite d'une molécule qui indique la nature et le nombre des atomes qui la composent, sans préciser leur agencement spatial. Exemple : C₅H₁₀O₅ pour le xylose.
- Masse Atomique Molaire
- Masse d'une mole d'atomes d'un élément chimique. Elle est généralement exprimée en grammes par mole (g/mol) et correspond numériquement à la masse atomique relative de l'élément.
- Mole (mol)
- Unité de quantité de matière du Système International, définie comme contenant exactement \(6.02214076 \times 10^{23}\) entités élémentaires (atomes, molécules, ions, etc.). Ce nombre est appelé nombre d'Avogadro.
- Xylose
- Sucre simple de type pentose (contenant cinq atomes de carbone). Sa formule brute est C₅H₁₀O₅. C'est un aldopentose, ce qui signifie qu'il possède une fonction aldéhyde.
- Pentose
- Ose (sucre simple) dont la chaîne carbonée principale contient cinq atomes de carbone.
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