Atomes - Cours PDF

UE N° 2.1 Molécules du vivant : définition atome, anion, cation, molécule – la molécule d’eau Partie 1 Caroline SCHMITT MCU-PH Service de Biochimie et INSERM U1149 CHU Louis Mourier ...

UE N° 2.1 Molécules du vivant : définition atome, anion, cation, molécule – la molécule d’eau Partie 1 Caroline SCHMITT MCU-PH Service de Biochimie et INSERM U1149 CHU Louis Mourier  Objectifs pédagogiques  Savoir la différence entre un atome et une molécule  Connaître les constituants de l’atome  Connaître la différence entre anion et cation  Savoir la différence entre une liaison forte et une liaison faible  Connaître la structure et les propriétés de la molécule d’eau  Connaître la répartition de l’eau dans l’organisme  Comprendre le principe de l’osmose Plan du cours 1. Définition et description de l’atome 2. La molécule 3. Les ions 4. Les liaisons chimiques 5. La molécule d’eau 6. L’équilibre hydrique dans l’organisme Définition et description de l’atome  Exemples d’atomes H : hydrogène Ca : calcium O : oxygène P : phosphore C : carbone Mg : magnésium N : azote (nitrogenium) Fe : fer Na : sodium (natrium) Li : lithium Cl : chlore S : soufre K : potassium (kalium) F : fluor I : iode  Caractéristiques L’atome est composé d’un noyau autour duquel gravite des électrons Electron Noyau Atome d’oxygène  Caractéristiques (suite)  Le noyau est constitué de 2 types de particules :  protons : particules possédant une charge électrique positive  neutrons : particules non chargées (neutres)  Les électrons sont des particules chargées négativement et sont disposés en une ou plusieurs couches autour du noyau.  1 électron (symbole : e-) porte 1 charge négative  Un atome est électriquement neutre  Exemple : l’atome d’oxygène Electron Neutron Noyau Proton L’atome d’oxygène est constitué d’un noyau (8 protons et 8 neutrons) autour duquel gravite 8 électrons répartis en 2 couches La charge globale de l’atome d’oxygène est nulle  Définition : La molécule - Assemblage d’au moins 2 atomes - Cela nécessite que les atomes soient reliés par des liaisons chimiques - Exemple : la molécule d’eau Formule : H2O 2 atomes d’hydrogène H H O 1 atome d’oxygène Liaison chimique entre 2 atomes  La masse atomique et masse moléculaire Masse atomique et masse moléculaire (exprimées en g/mol) Chaque atome possède une masse appelée masse atomique Masse atomique = nombre de protons + nombre de neutrons (masse des électrons est négligeable). Exemple : 1 H masse atomique = 1 (1 proton, 0 neutron) 12 C =12 (6 protons, 6 neutrons) 16 O =16 (8 protons, 8 neutrons) Une molécule a une masse moléculaire, égale à la somme des masses atomiques des atomes qui la composent Exemple : H2O Masse moléculaire = 2x1 + 16 = 18 g/mol  Définition de la mole Une mole renferme 6,02 x 1023 molécules = nombre d’Avogadro Exemples - Eau (H2O) - masse moléculaire = 18g/mol 1 mole d’ eau = 6,02.1023 molécules d’H2O = 18 g - Glucose (C6H12O6) - masse moléculaire = 180g/mol  1 mole de glucose = 6,02.1023 molécules de glucose = 180 g  La mole en pratique En pratique Glycémie = concentration de glucose dans le sang Glycémie normale = 1 g/L Quelle est la concentration en mol/L? 180 g  1 mole donc 1 g  1/180 = 5,5.10-3 mol/L soit 5,5 mmol/L  La molécule Formule : m (masse) n (nombre de moles) = M (masse atomique ou moléculaire)  Définition : Les ions = atome ou molécule chargés électriquement  Il existe 2 types d’ions : les cations et les anions  Certains atomes (ou molécules) peuvent perdre un ou plusieurs électrons, ils deviennent déficitaires d’une ou plusieurs charges négatives. On obtient ainsi des cations, de charge positive. Exemples : Na+ (ion sodium) Ca2+ (ion calcium, perte de 2 électrons)  D’autres atomes (ou molécules) peuvent gagner un ou plusieurs électrons, ce qui leur confère une ou plusieurs charges négatives. Ce sont les anions. Exemples : Cl- (ion chlorure) HCO3- (bicarbonate)  Les ions (1) En pratique Le ionogramme sanguin Glycémie Natrémie Kaliémie Chlorémie Ionogramme Bicarbonates Protidémie Evaluation de la fonction rénale  Les ions (2) En pratique Le pH = potentiel d’Hydrogène Le pH est une manière simple de représenter la concentration en ions H+. C’est un paramètre qui permet de définir si un milieu est acide ou basique. Le pH de l’eau pure est égal à 7 (valeur qui a été choisie comme référence d’un milieu neutre). Un milieu acide est caractérisé par la présence d’une grande quantité d’ions H+  pH < 7 Un milieu basique est caractérisé par la présence d’une faible quantité d’ions H+  pH > 7 NB : pH sanguin = 7,35 – 7,45  Les ions (3) En pratique Le pH = potentiel d’Hydrogène (suite) Echelle de pH (pour information, ne pas apprendre) = soude  Crédits Contenu pédagogique : Caroline Schmitt Charte graphique : MédiTICE Ingénierie pédagogique : Karima Sekri