Biophysique - L’état de la matière et caractérisation

Thèmes abordés

Biophysique, matière, structure moléculaire, Avogadro, corps pur, énergie, thermodynamique, interactions moléculaires, molécule, dipôles électriques, solides, liquides, gaz, solutions, solutions aqueuses, eau, cours

Résumé du document

Corps pur :
Ensemble de molécules ou d'atomes identiques (la molécule est le plus petit échantillon d'un corps pur).
Toutes les molécules peuvent être considérées comme les produits d'un jeu de construction dont les pièces élémentaires sont les atomes.
Les propriétés chimiques et biologiques des atomes ou des molécules sont la conséquence de leur structure électronique. Les corps simples sont formés du même atome, qu'il soit à l'état isolé ou associé à un autre atome du même élément.

Extraits

[...] La densité de l'eau est maximale à et, par définition, est égale à 1. Entre 0 et , l'élévation de la température rompt environ 40% des liaisons hydrogène du cristal de glace. Les molécules non liées occupent moins de place en s'insérant à l'intérieur des hexagones, entraînant une augmentation de la masse volumique (1000Kg/m à et 910Kg/m pour la glace). - Au-delà de , l'agitation thermique éloigne davantage les molécules les unes des autres (la densité décroît). L'eau liquide garde une structure pseudo-cristalline. [...]

[...] Plus la valeur de la conductivité thermique est faible, plus le matériau est isolant. Plus elle est élevée, plus il est conducteur. Air 0,025 Composants minéraux 2,92 Composants organiques 0,25 Eau 0,59 Cuivre 380 Laine de verre 0,04 g. Tension superficielle et viscosité : La tension superficielle développée par l'eau est très élevée. La viscosité de l'eau n'est pas trop élevée Pa s ou 1 Poiseuille, à ) en raison de la très grande fréquence de formation et de rupture des liaisons hydrogènes, à l'état liquide. [...]

[...] En solutions biologiques, la fraction molaire de l'eau est toujours très proche de et celles des solutés très petites devant . Exemple : solution de 36 de glucose ( 180) dans un litre de solution aqueuse ( 18 pour l'eau) : Concentration massique : C'est le rapport de la masse ( ) de solutés au volume total ( ) soit de la solution, soit du solvant (plus rarement). le volume de la solution (ou du solvant). Avec la masse du composé (soluté) et dans le ou aussi en Cette concentration massique est généralement exprimée en . [...]

[...] En périphérie, la résultante des forces d'attraction est dirigée vers l'intérieur. Donc la pression exercée effectivement par un gaz réel sur une paroi est inférieure à la pression p1 qu'exercerait le même gaz à l'état parfait. Pression de cohésion ou pression interne : On étudie la notion du parallélisme gaz réel/gaz parfait : On rappelle que la loi des gaz parfaits dit que : Et que la loi des gaz réels dit que : Avec : constante caractéristique de chaque gaz. [...]

[...] Cette notion est la base de la théorie cinétique des gaz : notions de pression, diffusion, conduction de la chaleur Le comportement macroscopique d'une population de molécules dépend essentiellement de l'importance respective des énergies de liaison ( ) et de translation ( Suivant la tendance prédominante, on distingue trois états physiques fondamentaux de la matière : solide, liquide, gazeux 2016 Etat de la Matière 8 Biophysique Etat SOLIDE : Les molécules ne peuvent pas se séparer les unes des autres ; L'énergie cinétique d'agitation thermique ne se traduit que par des rotations et des vibrations autour d'une position moyenne fixe. C'est un état condensé (cohérent), ordonné (cristallin) ou désordonnée (amorphe), ayant une forme propre. Etat GAZEUX : Les molécules sont très indépendantes les unes des autres. On distingue deux types de gaz : a. Les gaz parfaits : Les molécules sont faiblement concentrées (la pression est faible), et elles ont des volumes faibles par rapport au volume offert. On dit que les molécules sont ponctuelles elles n'interagissent pas entre elles. et sont négligeables devant . On note que b. [...]