Techniques de dosage de l'urée, bac général Amérique du Nord 2023.

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A. Synthèse par Wôhler.

1. Montrer que le cyanate d'ammonium et l'urée sont des isomères.
Ils ont la même formule brute CH4N2O.
2. Choisir parmi les trois propositions suivantes la formule semi-développée de l'urée en justifiant.

A partir du carbone on doit trouver 4 liaisons. L'image de droite ne correspond pas à la formule brute de l'urée.
3. Montrer que le spectre infrarouge suivant est cohérent avec la formule proposée.

 Dosage de l'urée.
Soit une solution aqueuse S d'urée de concentration C = 6,7 mmol / L.
4. Déterminer la masse de cristaux à peser pour préparer 50,0 mL de S.
6,7 x50 / 1000 =0,335 mmol.
M(urée) = 60,06 ±0,01 g / mol.
0,335 x60,06=20,1 mg.
Dosage gravimétrique.
Equation de la réaction support de ce dosage.
2 C13H10O2aq +CH4N2O aq --> C27H20N2O3 aq + 2A
xanthydrol +            urée                 dixanthylurée                   
5.  Identifier A.
Faire un bilan sur chaque élément chimique : A est identifié à H2O.
6. Comparer les masses molaires moléculaires du dixanthylurée et de l'urée.

M(urée) = 60,0 g / mol ; M(
dixanthylurée)=420 g / mol soit 7 fois M(urée).
Un volume V = 1,0 mL ±0,1 mL de S est dosé . Le xanthydrol est en excès. Masse de cristaux de dixanthylurée m=2,7 ±0,2 mg.
7. Montrer que la concentration en quantié de matière d'urée est C = m  /(7 M(urée) V).
n(urée) = C V = n(
dixanthylurée) = m / M(dixanthylurée) = m / (7 M(urée).
C = m /
/(7 M(urée) V).
8. Calculer C.
C = 2,7 / (7 x60,0x1,0 10-3)=6,4 mmol / L.
u(C) = C [((u)m/ m)2+(u(Murée) / Murée)2 +(u(V) / V)2]½ =
6,4 [(0,2/ 2,7)2+(0,01) / 60)2 +(0,1) / 1)2]½ =6,4 x 0,124 ~0,8.
C = 6,4 ±0,8 mmol / L.
9. Calculer |Cmes-Créf| / u(C) et conclure.
(6,7-6,4) / 6,4 ~0,05 < 2 , la solution a été correctement préparée.

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Dosage colorimétrique
Un échantillon sanguin
l = 0,70 m et L = 1,0 m est reçu par un laboratoire d'analyse. Ils disposent d'un kit de dosage par étalonnage de l'urée qui s'appuie sur une espèce chimique bleue. Le spectrophotomètre est réglé sur 600 nm.
10. Justifier le choix de la longueur d'onde.
La solution étant bleue, elle présente un maximum d'absorption pour la couleur complémentaire du bleu, soit le jaune orangé ( 600 nm)
La notice du kit indique Céchantillon = Aéchantillon / Aréférence x Créférence.
10. Démontrer cette égalité.
L'absorbance et la concentration sont proportionnelles.
Aéchantillon  = k Céchantillon avec k une constante.
Aréférence  = k Créférence .

12. Déterminer la conclusion  posée par le médecin quant à une éventuelle urémie élevée chez le patient.
On donne Aréférence = 1,58 ; Créférence = 6,7 mmol / L ; Aéchantillon = 1,25.
C=1,25 x6,7 / 1,58 = 5,3 mmol / L.
Pour ce patient âgé de 20 ans, l'intervalle de concentration en urée est [2,1 ; 7,1mmol / L ].
Ce patient ne présente pas d'urémie.


  
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