Recherche d'ions dans un médicament

Dans ce TP on met d'abord en évidence les test d'identification d'ions. On soumet des ions Ferreux, du chlorure de calcium et du sulfate de cuivre à différents réactifs:
Puis nous avons reproduis les mêmes tests mais sur des médicaments inconnus, de différents types (comprimées, flacon, ampoule et effervescent):

Voici les résultats obtenus:
On en déduit que:
- le flacon de solution injectable contient des ions chlorure;
- le comprimé effervescent contient des ions calcium;
- l'ampoule contient l'ion cuivre;
- le comprimé rose contient des ions ferreux.


Endoscopie

Refaire le montage montrant le passage d’un faisceau laser du milieu verre vers le milieu air
Mettre en place l’expérience pour compléter les schémas suivants
Tracer la normale à nla surface de séparation en bleu ;
Tracer en rouge le rayon réfracté et le rayon réfléchi, l’angle i entre le rayon incident et la normale, l’angle r entre le rayon réfracté et la normale, l’angle i’ entre le rayon réfléchi et la normale.


 






Vérifier par la mesure la loi de Descartes pour la réflexion :
Il existe un angle réfléchi  i’ qui fait un angle de 30° avec la normal comme l’angle incident.

Vérifier par le calcul la loi de Descartes pour la réfraction :
n verre X sin( i ) = n air X sin( r )
sin( r ) = n verre X sin( i ) / n air  
r = 48,5° on retrouve la valeur expérimentale.

Que ce passe-t-il si on augmente la valeur de i ?
Le rayon réfracté disparait et le rayon réfléchi devient plus intense.

A partir de quelle valeur de i observe-t-on ce phénomène ?
A partir de i = 42°, r vaut 90° et disparait au profit du rayon réfléchi ; c’est la réflexion totale.





Application à l’endoscope

En vous aidant d’une recherche internet, définir l’endoscope de la manière la plus succincte.

Appareil médical qui permet l’observation à l’intérieur de l’organisme.


La fibre optique utilisée pour un endoscope est composée d’une fibre de cœur en verre dans une gaine optique. L’indice du cœur est plus élevé que celui de la gaine optique. La gaine plastique protège l’ensemble.

Echographie

Les ultrasons sont des sons dont la fréquence est supérieure à 20 000 Hz. Ils sont au-delà du domaine d’audibilité de l’homme. Ils sont utilisés en analyse médicale pour l’échographie.
On place une sonde sur la région à examiner après avoir appliqué sur la peau un gel qui permet de supprimer la présence d’air entre la sonde et la peau (l’air empêche la transmission d’ultrasons )
Quand l’un d’entre eux émet un ultrason, celui-ci pénètre donc les tissus jusqu’à ce qu’il soit arrêté par une structure et réfléchi.
Il est alors renvoyé en direction de la sonde comme un faisceau lumineux par un miroir.
La vitesse des ultrasons dépend du milieu traversé. Plus la zone traversée par la salve d'ultrasons est dense « dure » plus la salve va la traverser rapidement, par exemple la salve d'ultrasons va aller plus vite dans les os que dans les organes tels que les poumons.


L'appareil utilisé lors d'une échographie est composé d'un émetteur et d'un récepteur d'ultra son.











Courbe du haut: émeteur
Courbe du bas: récepteur



En intercalant divers matériaux: on constate que les matériaux mous (mousse, tissus) laissent passer les ultrasons, pas les matériaux durs (métal, carton fort).
En fait sur les matériaux durs, les ultrasons sont réfléchis:
On peut ainsi détecter un matériau dur dans des tissus moux.












Test d'audition

Protocole page 17

On observe yout d’abord le son émis par un diapason sur un oscilloscope numérique grace à un microphone : On obtient une sinusoïde. Les sons sont donc des ondes périodiques

En branchant le GBF sur un haut-parleur :
A basse fréquence les sons sont graves.

A haute fréquence les sons sont aigus.

Sur Regressi on obtient la courbe suivante:



Compétence évaluée: F4

Electrocardiogramme


Relire le principe page 15.

Pour comprendre les électrocardiogrammes, on étudie les périodes d’un signal électrique délivré par un générateur (GBF). La tension qu’il délivre est visualée sur un oscilloscope.



Après effectué les réglages on observe des courbes périodiques.
Pour mesurer une période, on cherche le plus petit motif qui se répète pour dessiner toute la courbe.
La période est mesurée en carreaux. Chaque carreau vaut un nombre de seconde ou de milliseconde indiqué par le bouton base de temps (en haut à droite).

On peut aussi mesurer l’amplitude du signal ou tension maximale du signal : c’est la hauteur de la courbe (centrée au milieu) en carreaux , chaque carreau valant un nombre de volts précis indiqués sur le bouton sensibilité.
Sur l'exemple: la période vaut 4 carreaux, la base de temps est sur 1 ms = 0,001s par carreaux.
T = 4 X 0,001 = 0,004 s

Philae sur Tchouri

Le robot Philae vient d’atterrir sur la comète Tchourioumov. Pas si simple car la masse de la comète étant très inférieure à celle de la Terre, le poids de Philae sur la comète est très faible. Calculons la force de pesanteur que le robot reçoit sur la comète.

Masse de la comète: 3,14×1012 kg 
Masse du robot: 100 kg
Rayon moyen de la comète : 2 km

Appliquons la loi de la gravitation universelle :
F = 0,0052 N
 Ce qui est très petit....

_________________________________________________________________________________
Loi de Newton et attraction terrestre
La Terre exerce sur un objet de masse m une force F telle que :
La force F est donc proportionnelle à la masse de la Terre, à la masse de l’objet et inversement proportionnelle à la distance entre le centre de la Terre et l’objet mise au carré.


On a l’habitude de donner cette formule sous la forme plus simple P = mg


Pour obtenir une mesure de g :

On place différentes masse marquées à l’extrémité d’un dynamomètre et on relève la mesure de la force exercée par la masse (voir schéma ci-contre).
Dans la loi P = m.g , le poids est proportionnel à la masse.

On le vérifie si en traçant les forces mesurées (ordonnées) en fonction des masses utilisées (abscisse) sur Regressi.










On obtient bien une droite passant par l'origine.
Regressi donne son coefficient directeur a = 10, c'est la valeur de g cherchée en N/kg.

Les gaz nobles

A température ambiante :
Le Chlore est sous forme d’un gaz vert, le dichlore.
Le Brome est sous forme d’un gaz orange, le dibrome.
L’Iode est sous forme d’un gaz violet : le diiode.
On a  versé 2 mL de solution aqueuse de dichlore, de dibrome et de diiode dans ces trois tubes à essais.

Expérience avec le cyclohexane:
Dans chaque tube, nous avons ajouté environ 1 mL de cyclohexane.
Sur le flacon de cyclohexane, on a vu ce pictogramme :

Il signifie qu’il y a un danger d’incendie. Il faut le tenir éloigner d’une flamme, d’une étincelle, de chaleur, d’électricité statique.
En l’ajoutant, on remarque que chaque tube contient deux phases de liquide qui ne sont pas miscibles .Le liquide le plus léger est au-dessus c’est le cyclohexane.
On obtient les couleurs suivantes :
-         Dans le premier tube d’eau chlorée : vert et transparent
-         Dans le second tube d’eau bromée : orange et jaune-vert
-         Dans le troisième tube d’eau iodée : violet et orange.

On remarque que plus on agite les tubes, plus les couleurs deviennent intenses en haut et faibles en bas.
Cela signifie que le chlore, l’iode et le brome passe de la phase liquide du bas vers celle du haut.
Expérience avec le nitrate d'argent:
Nous avons ainsi préparé 3 tubes a essais contenant 2 ml de solution de :
- Chlorure de potassium
- bromure de potassium
- et de d’iodure de potassium.
Ensuite dans chaque tube, nous avons introduit quelques gouttes de solution aqueuse de nitrate d’argent.

Après avoir mis les quelques gouttes de nitrate d’argent, on observe que les deux solutions présentent un précipité blanchâtre.
Ils deviennent solides, tous les solides se déposent en bas des tubes a essaie.
-Le chlorure de potassium devient blanc.
-Le bromure de potassium devient aussi blanc.
-L’iodure de potassium devient plus jaune vert en revanche.
Conclusion :
Les trois éléments étudiés montrent des similitudes dans leur réactivité chimique; ils font partis de la famille des halogènes.